[发明专利]合成聚合物阻垢分散剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢分散剂，更具体地说是一种合成聚合物阻垢分散剂，属化学技术和水处理领域。

背景技术

随着高分子化学的迅速发展和高分子化学合成技术的不断创新，大批新型多功能的聚合物不断出现。特别是对聚合物的结构与性能之间的关系的深入研究，人们可以根据使用性能的要求合成出更适合实际生产要求的高分子化合物。共聚合反应的发展及共聚物良好的使用性能，使共聚合反应产物有着更加广泛的使用前景。水溶性共聚物在作为工业循环冷却水系统中的阻垢缓蚀剂使用中发挥着重要作用。这些水溶性聚合物以及水溶性共聚物在使用中，其阻垢分散的能力与其大分子的结构和大分子的相对分子质量有着密切关系，将聚合物的相对分子质量控制在一定范围内，是获得高性能产物的主要方法。聚合物阻垢分散剂是一大类性能优异的功能高分子材料，它们所具有的能够起阻垢分散作用的功能基团主要有：羧基、磷酸基、酰胺基、羟基、磺酸基、酯基等。这类水溶性功能高分子材料的合成方法主要有：自由基均合反应、自由基共聚合反应、缩合聚合反应等、大分子链上的功能化反应等。

聚合物作为工业循环冷却水系统的阻垢分散剂，必须具备两个最基本的条件：一是具有能与水中有害离子发生作用，阻止这些有害离子形成污垢集结于设备管道的表面的功能基团。含有各种不同功能基团的聚合物又称作功能高分子材料，这些功能基团不但具有阻垢功能而且还必须能溶于水。二是大分子的相对分子质量具有一定的范围。如聚丙烯酸（PAA）的阻垢分散最佳效果所要求的相对分子质量范围在500～20000之间。同样，聚丙烯酰胺(PAM）最佳阻垢分散效果所要求的相对分子质量范围在8000～10000之间。相对分子质量太小时，大分子难于吸附和聚集到污垢颗粒表面，分散作用差。相对分子质量太大，会起“架桥作用”使污垢聚集，形成絮状污垢。聚合物阻止污垢的形成大概可以从抑制晶体的产生和成长以及它们分散污垢粒子两方面来分析。

有些聚合物不仅能防止产生污垢，而且能渗透到污垢的间隙去，使污垢松弛而逐渐脱出。如存在不很严重的污垢时，在水中聚添加较高浓度（30～100mg/l）的丙烯酸钠，水将逐渐变浑，浊度增加，表明污垢逐渐松弛并随水流出，但靠这种办法除垢要较长的时间。聚马来酸酐和聚丙烯酰胺等除有抑制碳酸钙和磷酸钙垢外，还能使已发生磷酸盐垢的系统（以前没使用分散剂）逐渐溶出磷酸根离子。例如某系统，改用“铬酸盐”水解的聚丙烯酰胺锌后，尽管不再使用聚磷酸盐，但水中总可以检出3～4mg/l左右的磷酸根离子，几个月之后，不严重的磷酸盐垢基本溶解。

发明内容

本发明的目的是寻找一种马来酸酐聚合阻垢剂，可直接使用，方法快速简便。

为了解决上述问题本产品采用如下制备方法：在反应器中加入溶剂，将聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酰胺(PAM）和丙烯酸钠加入反应器中，加热搅拌均匀。在45～50℃左右加入聚马来酸酐、二辛基磺基琥珀酸钠和聚氧化乙烯，反应60分钟，即可得到产物。

具体实施例

实施例1：

制备方法：在反应器中加入溶剂，将聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酰胺(PAM）和丙烯酸钠加入反应器中，加热搅拌均匀。在45～50℃左右加入聚马来酸酐、二辛基磺基琥珀酸钠和聚氧化乙烯，反应60分钟。

本产品不仅能防止产生污垢，而且能渗透到污垢的间隙去，使污垢松弛而逐渐脱出。

实施例2：

制备方法同上。

本产品使已发生磷酸盐垢的系统逐渐溶出磷酸根离子。

实施例3：

制备方法同上。

本发明吸附在结晶和污物粒子等表面时，加强了微粒的电负性，松弛的聚合物又阻止微粒子互相靠近而聚长，从而使污垢粒子得以较长时间地保持分散的悬浮状态，不易形成污垢。

该合成聚合物阻垢分散剂，特别是阴离子型的合成聚合物阻垢分散剂在水中有很高的表面活性，它们在水中容易吸附到晶核上，使晶核的表面能降低，使小结晶重新溶解，使大结晶的晶格畸变，破坏垢的结晶单元的取向。上述聚合物和另外一些强力高效分散剂，如聚氧化乙烯和甾醇衍生物配合使用，分散作用将增强，有利于清除已形成的污垢。本产品的正常用量较小，0.1mg/l即表现出分散作用，以2～10mg/l为宜，但应根据水质等情况来调配。

具体实施上面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，所以本发明的保护范围不仅限于此。