[发明专利]一种共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业生产的规模化和人口的急剧增加，水资源严重匮乏。循环冷却水用量占工业用水的60-70%，合理节约循环冷却水是缩减工业用水量的最直接途径。节约循环冷却水的主要方法是提高循环冷却水的循环利用率，即加大浓缩倍数，但这又会给循环水系统带来严重的腐蚀和结垢问题，对水处理工艺提出了更高的要求。为了保证循环水系统在高硬度、高氯离子浓度、高有机物浓度等条件下正常运行，水处理药剂显得极为关键。

阻垢分散剂是常见的循环水处理用水质稳定剂，尤其是聚羧酸盐型阻垢分散剂，其可使水中致垢盐类不在金属表面上沉积，同时又能阻止水中颗粒(垢)物聚集沉降，并维持其悬浮状态，起到阻垢、分散的双重功效。

随着工业循环冷却水处理工艺的不断发展，浓缩倍数越来越高，循环水系统情况的复杂性和多变性逐渐加深，对水处理药剂的适应性提出了更高的要求。尤其是物料泄漏的频繁发生，使循环水中的物质成分更加复杂，常用的阻垢分散剂难以发挥正常的效用，只能加大阻垢分散剂的用量，或者频繁地排污置换，这极大地增加了循环水处理的成本，也加重了循环水处理的繁复性。此外，已公开的阻垢分散剂多数含磷，此类阻垢分散剂进入到循环水系统可为水中的细菌和藻类提供丰富的营养，容易被分解，且会加大循环水系统杀菌灭藻的难度，影响循环水系统稳定运行。CN1184245C公开了一种采用一元羧酸及其盐单烯键不饱和单体和单烯键不饱和单体共聚而成的共聚物，该共聚物作为阻垢分散剂使用时虽然克服了富营养化方面的问题，但实际阻垢效果不佳。

因此，亟需寻找一种更为高效的阻垢分散剂用共聚物，这也将大大降低循环水处理的成本，提高循环水处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种作为阻垢分散剂应用时，可以提高阻碳酸钙垢率并能同时兼备较好阻磷酸钙垢性能、阻锌垢性能和阻铁垢性能的共聚物。

本发明提供了一种共聚物，该共聚物含有下述式1所示结构单元A，式2所示结构单元B以及式3、式3’和式3’’中的一种或多种所示结构单元C，以该共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为60-80重量%，所述结构单元B的含量为10-30重量%，所述结构单元C的含量为5-20重量%，且该共聚物的粘均分子量为2500-10000，

结构单元A中，R¹为H、C1-C3烷基、芳基和—COOA¹中的一种，R²为H、C1-C3烷基和—COOA¹中的一种，R³不存在或为C1-C3亚烷基和亚芳基中的一种，A¹为H、碱金属和铵中的一种，

结构单元B中，A²为H、碱金属和铵中的一种，R⁴为H和C1-C3烷基中的一种，R⁵不存在或为C1-C3亚烷基、亚芳基、式4所示基团和式5所示基团中的一种，其中，n、m、l和k各自为1-3，

结构单元C中，R⁶为H和C1-C3烷基中的一种，A³为H、碱金属和铵中的一种。

本发明还提供了一种共聚物的制备方法，该方法包括在引发剂存在下，以共聚物总重量为基准，使60-80重量%的式6所示单体A’，10-30重量%的式7所示单体B’和5-20重量%的式8所示单体C’在水中进行聚合，

单体A’中，R¹为H、C1-C3烷基、芳基和—COOA¹中的一种，R²为H、C1-C3烷基和—COOA¹中的一种，R³不存在或为C1-C3亚烷基和亚芳基中的一种，A¹为H、碱金属和铵中的一种，

单体B’中，A²为H、碱金属和铵中的一种，R⁴为H和C1-C3烷基中的一种，R⁵不存在或为C1-C3亚烷基、亚芳基、式4所示基团和式5所示基团中的一种，其中，n、m、l和k各自为1-3，

单体C’中，R⁶为H和C1-C3烷基中的一种，A³为H、碱金属和铵中的一种。

本发明的另一个目的是将所述共聚物或所述制备方法制得的共聚物作为阻垢分散剂的应用。