[发明专利]烯基聚氧乙烯醚/马来酸酐/丙烯酸共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工材料研究技术领域，具体涉及到一种烯基聚氧乙烯醚/马来酸酐/丙烯酸共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

我国是一个贫水国家，中国水资源总量占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第4位。但人均水资源量却很少约占世界人均量的1/4、被视为全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国虽然水资源短缺，但却是工业耗水大国，工业用水总量逐年增加，占全国用水总量的比例也在逐年增加。我国被列为世界上贫水的国家之一。特别是北方、西部广大地区缺水特别严重。

众所周知，工业冷却用水在我国工业用水中占了相当大的比重，是我国目前和今后工业节水工作的重点，已引起了国家政府部门的高度重视。由于冷却塔用水量最大，因此也成为节水过程中关键的目标。目前常用的处理方法就是提高浓缩倍数，但是会导致垢的形成。

硅是地球上含量最丰富的元素之一，也是水环境中最常见的胶体物质，在水中的溶解度通常在150-180mg/L之间。硅垢包括SiO₂垢和硅酸盐垢，前者主要是无定形垢，后者主要是指硅酸镁垢，一般情况下也是无定形的。L.Dubin等人研究了高硅水沉积的控制问题，认为硅垢产生的原因有三种机理：(1)硅酸缩合形成胶体无定形SiO₂产生沉积；(2)SiO₂胶体破坏后发生凝聚并形成垢；(3)硅酸或硅胶与Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Ca²⁺反应产生沉淀。影响硅垢形成的因素是复杂的，表1为pH值对SiO₂溶解度的影响。可见可溶性硅酸盐在pH<9时，可溶性SiO₂溶解度120-138mg/L；pH>10时，SiO₂溶解度>300mg/L。

表1pH值对SiO₂溶解度影响

pH 溶解度(25,mg/L) 6-8 120 9 138 9.5 180 10 310 10.6 876

在一些二氧化硅高的水质地区，高二氧化硅含量常常出现的问题是，无定形二氧氧化硅和硅酸镁的溶解度低，极易形成沉积。当这些无机盐沉积在交换器上或膜表面时，变得十分坚硬，不仅会降低换热器流量，而且一旦剥离后阴着水的循环也会严重干扰系统性能。例如，在冷却水系统中，由于冷却水流量减少而不到达到预定的冷却能力，当硅垢附着于冷却塔等，会导致冷却效率下降，冷却塔上的硅垢剥离后会堵塞换热器。并且硅垢一旦形成便很难去除，常采用具有强腐蚀性的NH₄F·HF清洗形成的硅垢，如操作不当会造成危险。

国内外对于阻垢剂的研究较多，但对于阻SiO₂垢的药剂国内研究并不多。传统有机膦阻垢剂(包括ATMP,HEDP,EDTMP,DETPMP,某种原因HDTMP,PBTC及PAPEMP)及聚合物分散剂(包括PAA,PMA,AA/MA,PESA及PASP)。其中有机膦类物质为晶体修改型阻垢剂，但含磷成份容易带来微生物问题，导致渗透膜的污染以及磷酸盐在膜上的沉积，国家对磷的排放要求也越来越高，同时这类传统阻垢剂并无显著抑制硅沉积的能力。