專(zhuān)利名稱(chēng)：：緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物及其制備方法，它是一種含有羧基、磺酸基的聚醚化合物，屬于無(wú)磷、無(wú)氮、生物可降解的綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑，用于水質(zhì)的緩蝕及阻垢處理。技術(shù)背景雖然循環(huán)冷卻水處理技術(shù)是為解決環(huán)境問(wèn)題而發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，對(duì)節(jié)水、節(jié)能降耗、保證工業(yè)生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行、解決全球性的水資源枯竭問(wèn)題發(fā)揮了十分重要的作用，但同時(shí)循環(huán)水處理藥劑的使用也給環(huán)境造成了一定的影響。早在20世紀(jì)30年代初期，就開(kāi)始采用無(wú)機(jī)聚磷酸鹽如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉，解決城市給水系統(tǒng)的結(jié)垢堵塞和腐蝕問(wèn)題，但阻垢和緩蝕效果不太好，同時(shí)高濃度的磷酸鹽能引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此緩蝕效果好的鉻酸鹽酸性水處理配方及亞硝酸鹽酸性水處理配方在世紀(jì)4050年代得到廣泛應(yīng)用，但鑒于鉻酸鹽、硝酸鹽對(duì)人體的致癌危害，對(duì)環(huán)境造成污染，隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日益嚴(yán)格，此類(lèi)藥劑的使用受到嚴(yán)格的限制。20世紀(jì)60年代中期出現(xiàn)了有機(jī)膦酸鹽類(lèi)緩蝕劑和具有良好的阻垢分散性能聚羧酸類(lèi)聚合物。有機(jī)磷酸(鹽)類(lèi)阻垢劑、聚羧酸類(lèi)阻垢劑，與無(wú)機(jī)聚磷酸鹽類(lèi)阻垢劑相比它們具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、不易水解、能耐較高的水溫、硬度及堿度，對(duì)CaC03垢有極優(yōu)良的抑制作用，同時(shí)有機(jī)膦酸鹽由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和磷含量低，減少了形成磷酸鈣招的危險(xiǎn)，也減輕了環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化的壓力。為減少磷的排放，20世紀(jì)70年代循環(huán)冷卻水"聚磷酸鹽一有機(jī)膦酸鹽一聚合物分散劑"這一磷系堿性配方得到了廣泛的應(yīng)用。磷系堿性配方雖然降低了磷含量，但其聚磷酸鹽仍然在15mg/L左右。20世紀(jì)80年代，由于環(huán)境保護(hù)力度的加大，限制磷的排放已成為一種趨勢(shì)，出現(xiàn)了膦系全有機(jī)配方"有機(jī)膦酸(鹽)一共聚物"。膦系全有機(jī)配方中膦酸鹽緩蝕劑組分一般都不高，運(yùn)行中循環(huán)水中總磷在4mg/L左右，腐蝕的控制主要靠在高堿度下運(yùn)行，此時(shí)在陰極區(qū)有充足的OIT，促進(jìn)了陰極化作用，對(duì)碳鋼表面提供了緩慢的腐蝕環(huán)境；另外在堿性運(yùn)行中Ca^和HCOr在碳鋼表面生成一薄層CaC03膜，使用性能優(yōu)良的分散劑使CaC03膜很薄，實(shí)現(xiàn)微垢運(yùn)行，阻止水中溶解氧的擴(kuò)散。膦系全有機(jī)配方以有機(jī)膦酸鹽為緩蝕劑配方，降低了磷含量，直到九十年代初這一磷系全有機(jī)配方仍占很大比重。20世紀(jì)80年代末至90年代初，出現(xiàn)了含磷更低的緩蝕劑如PBTCA、羥基膦基乙酸(HPAA)等有機(jī)膦羧酸化合物。另一方面各種高性能的共聚物阻垢分散劑不斷出現(xiàn)，尤其是含磺酸、膦酸、羧酸等多官能團(tuán)的共聚物，因其優(yōu)良的性能引起普遍關(guān)注，多官能團(tuán)共聚物中由于引入了磺酸、膦酸基團(tuán)，改善了其對(duì)磷酸鈣垢、鋅垢的抑制能力以及對(duì)鐵的穩(wěn)定作用。因此出現(xiàn)了緩蝕性能優(yōu)良，阻垢分散作用更強(qiáng)的"膦羧酸+聚合物"、"膦羧酸十磺酸聚合物"、"膦羧酸+膦酸聚合物"堿性全有機(jī)水處理配方全有機(jī)配方。進(jìn)一步降低了磷含量，但膦羧酸終歸也是含磷的有機(jī)水處理劑，雖然因?yàn)樗灰鬃匀凰?或分解)成正磷酸鹽，曾被認(rèn)為對(duì)水體的污染不大、是無(wú)毒的，但是由于水體本身的復(fù)雜性，有機(jī)膦酸鹽、膦羧酸品種不同，水解(分解)時(shí)間有差異，但終究會(huì)分解為正磷酸鹽而影響水體，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。此外聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑如聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸酐等聚合物雖然曾經(jīng)使水處理技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。由于無(wú)磷，曾被認(rèn)為是無(wú)毒、污染很小、環(huán)境可接受的水處理藥劑。但對(duì)這些毒性較低或無(wú)毒的水處理藥劑，忽略了它們?cè)诃h(huán)境中的長(zhǎng)期累積而造成的潛在危害。因?yàn)榻陙?lái)的研究成果表明盡管多數(shù)聚竣酸阻垢分散劑毒性較低，但它們一般無(wú)法在微生物和真菌的作用下分解成簡(jiǎn)單無(wú)毒的物質(zhì)，即無(wú)法生物降解或只能少量被生物降解，若在水體中長(zhǎng)期富集，也將污染環(huán)境，尤其是在一些對(duì)環(huán)保要求比較嚴(yán)格的領(lǐng)域如海上油田等。因此進(jìn)入20世紀(jì)90年代，美國(guó)、日本、德國(guó)等幾家知名的水處理企業(yè)都相繼開(kāi)始致力于尋找一種能替代聚羧酸，在具有優(yōu)良的阻垢緩蝕性能的同時(shí)，又可被生物降解的"綠色環(huán)保"型水處理化學(xué)品。隨著無(wú)磷、生物可降解緩蝕阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸和聚天冬氨酸的開(kāi)發(fā)，"綠色緩蝕阻垢劑"的概念，己成為21世紀(jì)水處理藥劑的發(fā)展方向。美國(guó)專(zhuān)利usp5062962及美國(guó)專(zhuān)利usp5147555表明聚環(huán)氧琥珀酸對(duì)CaC03、CaS04、BaS04有很好的阻垢效果，并具有良好的緩蝕性能，由于其無(wú)磷、無(wú)氮、可生物降解，屬于真正意義上的綠色化學(xué)品。但美國(guó)專(zhuān)利usp5147555也表明聚環(huán)氧琥珀酸雖然對(duì)CaC03、CaS04、BaS04有很好的阻垢效果，但對(duì)磷酸鈣的阻垢效果很差。這樣當(dāng)聚環(huán)氧琥珀酸與有機(jī)膦緩蝕阻垢劑進(jìn)行復(fù)配使用時(shí)，增加了磷酸鈣垢沉積的危險(xiǎn)性。鑒于在聚合物中引入磺酸基可以改善聚合物對(duì)磷酸鈣垢、鋅垢的抑制作用，以及對(duì)金屬鐵的穩(wěn)定作用(閆巖，楊校領(lǐng).含磺酸鹽共聚物作為阻垢分散劑的現(xiàn)狀.[J]工業(yè)水處理，1993，(4):7~11.)，由于聚環(huán)氧琥珀酸是環(huán)氧丁二酸的均聚物，結(jié)構(gòu)單一，因此我們用磺酸基對(duì)聚環(huán)氧琥珀酸進(jìn)行了改性，以期望獲得性能更加優(yōu)異的緩蝕阻垢劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服聚環(huán)氧琥珀酸對(duì)磷酸鈣垢、鋅垢抑制效果差的弱點(diǎn)，對(duì)聚環(huán)氧琥珀酸進(jìn)行改性，提出一種新型的聚環(huán)氧琥珀酸的改性產(chǎn)品——環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物，以及其制備方法。本發(fā)明提出的緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物是將環(huán)氧琥珀酸與對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸進(jìn)行開(kāi)環(huán)共聚，得到環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸的共聚物，該共聚物是一種含有羧基、磺酸基的聚醚類(lèi)聚合物，具有如下結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中M為H+或水溶性陽(yáng)離子Na+、K+、NH4+、(Ca2+)1/2中任一種；n表示聚合度，為1~50的整數(shù)；x為分子中環(huán)氧琥珀酸的摩爾百分?jǐn)?shù)、_y為分子中對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸的摩爾百分?jǐn)?shù)，設(shè)1+>^=100%，則x值為20%99%，少值為1%80%。本發(fā)明提出的緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸共聚物的制備方法，具體步驟如下以馬來(lái)酸肝、對(duì)乙烯苯磺酸為原料，首先將原料馬來(lái)酸酐和對(duì)乙烯苯磺酸混合均勻，并用適量的去離子水溶解。再在冷卻及攪拌下緩慢滴加50%的氫氧化鈉溶液，直至馬來(lái)酸酐和對(duì)乙烯苯磺酸混合溶液的pH值為67;然后在水浴中加熱至5(TC6(TC，分批加入30%的雙氧水進(jìn)行馬來(lái)酸鹽的環(huán)氧化反應(yīng)，以鎢酸鈉為催化劑，反應(yīng)溫度為60°C~70°C，用50%的氫氧化鈉溶液控制反應(yīng)混合液的pH值為5-6，反應(yīng)時(shí)間為2~4小時(shí)，得環(huán)氧琥珀酸和對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸的混合溶液；環(huán)氧化反應(yīng)后不經(jīng)分離，再將溫度升至80'C9(TC,加入一定量的氫氧化鈣或氧化鈣進(jìn)行開(kāi)環(huán)共聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2~5小時(shí)，得無(wú)色或淡黃色粘狀液體，即為環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸的共聚物。本發(fā)明中，原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾比為1:0.1~1:4。本發(fā)明中，所述雙氧水的加入量為雙氧水的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:1.031:1.05。本發(fā)明中，催化劑與酸鈉的加入量為氫氧化鈣或氧化鈣的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:0.081:0.15。本發(fā)明中，氧氧化鈣或氧化鈣的加入量為鉤酸鈉的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:0.0051:0.02。本發(fā)明的合成路線(xiàn)可以描述如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>本發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在聚環(huán)氧琥珀酸的分子鏈中插入對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸時(shí)，所得的新的類(lèi)型共聚物一一環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物，不僅保留了聚環(huán)氧琥珀酸對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇的阻垢性能，而且與聚環(huán)氧琥珀酸相比，具有良好的阻磷酸鈣垢和鋅垢的特性，優(yōu)點(diǎn)十分明顯。本發(fā)明人經(jīng)研究還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提供的環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸共聚物，對(duì)磷酸鈣垢和鋅垢的阻垢能力，隨著分子鏈上磺酸基的增加而增加。說(shuō)明在聚環(huán)氧琥珀酸的聚醚鏈上引入了磺酸基，使得分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有聚醚、羧基、磺酸基，這些基團(tuán)的相互作用賦予了本發(fā)明的產(chǎn)品具有良好的阻磷酸鈣垢和鋅垢的特性。本發(fā)明人經(jīng)研究還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提供的環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物，對(duì)碳酸鈣的阻垢能力，隨著磺酸基團(tuán)所占的百分?jǐn)?shù)的不同而不同，當(dāng)對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸所占的摩爾百分?jǐn)?shù)<25%時(shí)，對(duì)碳酸鈣的阻垢率與聚環(huán)氧琥珀酸幾乎相同，而對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸所占的摩爾百分?jǐn)?shù)>25%時(shí)，其對(duì)碳酸鈣的阻垢率隨著磺酸基團(tuán)的增加而有較大的下降。本發(fā)明人經(jīng)研究還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提供的環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物，對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇的阻垢率，以及對(duì)碳鋼的緩蝕率，基本上不受磺酸基團(tuán)的影響，與聚環(huán)氧琥珀酸差不多。本產(chǎn)品不含磷，并且生物可降解，是一種綠色環(huán)保型的水處理藥劑。本發(fā)明所制備得到的環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物可作為緩蝕阻垢分散劑，能有效地阻止CaC03、CaS04、BaS04、Ca3(P04)2、鋅鹽的沉積，是一種多元阻垢分散劑。具體實(shí)施方式下面將通過(guò)對(duì)比例和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。對(duì)比例聚環(huán)氧琥珀酸的制備向配有攪拌冷凝管、攪袢、溫度計(jì)、pH計(jì)、滴液漏斗的四頸燒瓶中加入49.0g(0.50mo1)馬來(lái)酸酐，并加入60ml水溶解，在冰浴和攪拌下緩慢滴加50%的氫氧化鈉水溶液55g，此時(shí)溶液的pH值為6。然后在60'C65'C的水浴中加熱，當(dāng)溫度升至5(TC6(TC時(shí)，加入催化劑1.65g鉤酸鈉并攪拌。然后分五次加入總量為58g30。/。的環(huán)氧化劑雙氧水(0.511mo1)，每隔30分鐘加一次，每次加完雙氧水后，通過(guò)滴加50%的氫氧化鈉水溶液維持反應(yīng)液的pH為67，同時(shí)環(huán)氧化的溫度維持在60°C~65°C，雙氧水全部加完后在6(TC65'C的溫度下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得環(huán)氧琥珀酸的對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸的混合溶液。再將溫度升至80°C~90°C，加入3.7g(0.04mol)氫氧化鈣，反應(yīng)2.0小時(shí)，得一定固含量的淡黃色清晰的粘狀液體，即為環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸的共聚物。實(shí)施例l:環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸共聚物的制備向配有攪拌冷凝管、攪拌、溫度計(jì)、pH計(jì)、滴液漏斗的四頸燒瓶中加入33.6g(0.34mol)(x=0.85J馬來(lái)酸酐和11.7g(O.058mol)(y二0.15J對(duì)乙烯苯磺酸鈉，再加入50ml水溶解，在冰浴和攪拌下緩慢滴加50%的氫氧化鈉水溶液34g，此時(shí)溶液的pH值為6。然后在6(TC65'C的水浴中加熱，當(dāng)溫度升至50。C6(TC時(shí)，加入催化劑1.32g鎢酸鈉并攪拌。然后分五次加入總量為47g30。/。的環(huán)氧化劑雙氧水(0.41mol)，每隔30分鐘加一次，每次加完雙氧水后，通過(guò)滴加50%的氫氧化鈉水溶液維持反應(yīng)液的pH為67，同時(shí)環(huán)氧化的溫度維持在60°C~65°C，雙氧水全部加完后在6CTC65'C的溫度下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得環(huán)氧琥珀酸的對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸的混合溶液。再將溫度升至80°C~90°C，加入2.96g(0.04mo1)氫氧化鈣，反應(yīng)2.0小時(shí)，得一定固含量的淡黃色清晰的粘狀液體，即為環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸的共聚物。其性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。實(shí)施例211:環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物的制備實(shí)施例211為其它環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物的制備，其制備過(guò)程同實(shí)施例1，所加的反應(yīng)物馬來(lái)酸酐(Maleicanhydride,以下簡(jiǎn)稱(chēng)MA)、對(duì)乙烯苯磺酸(1,4-Styrenesulfonicsodium,以下簡(jiǎn)稱(chēng)SSS)、雙氧水、催化劑的量及產(chǎn)物環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸共聚物中環(huán)氧琥珀酸(Epoxysuccinicacid，以下簡(jiǎn)稱(chēng)ESA)及對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸(4-Epoxyethylbenzenesulfonicacid，以下簡(jiǎn)稱(chēng)EBSA)的組成如表2所示。性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。表1制備環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物的原料及組成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例12:性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)將對(duì)比例和實(shí)施例中得到的產(chǎn)物進(jìn)行碳酸鈣的靜態(tài)阻坭性能測(cè)試，方法如下-碳酸鈣的靜態(tài)阻垢性能測(cè)試參照中國(guó)石油化工中國(guó)石油化工總公司編寫(xiě)的《冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方法》(中國(guó)石化出版社，1993年)中的"磷酸鈣沉積法"進(jìn)行。硫酸鈣的靜態(tài)阻垢性能的測(cè)試方法為用去離子水配制500ml含一定濃度的阻招劑、1800mg'L—'Ca2、4800mg'L—'SCU2—的溶液，調(diào)pH為7，然后置于恒溫水浴中，在一定溫度下保溫一定時(shí)間后，冷卻，用0.22pm的微孔過(guò)濾器過(guò)濾，用EDTA滴定法測(cè)定Ca"+離子濃度，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。硫酸鋇阻垢率=(C廣C:4)/(Co-C空)xlOO%，其中Ci為加阻始劑的溶液恒溫加熱后溶液中鈣離子的穩(wěn)定濃度；C$為空白溶液在相同的條件下溶液中鈣離子的穩(wěn)定濃度；Q)為恒溫加熱前溶液中鈣離子濃度。硫酸鋇的靜態(tài)阻垢性能的測(cè)試方法為用去離子水配制500ml含一定濃度的阻垢劑、60mg'L—'Ba2+、100mg七"S(V—的溶液，調(diào)pH為7，然后置于恒溫水浴中，在一定溫度下保溫一定時(shí)間后，冷卻，用0.22jam的微孔過(guò)濾器過(guò)濾，用原子發(fā)射光譜法(ICP)測(cè)定Ba^離子濃度，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。硫酸鋇阻垢率=(C廣C空)/(Co-C空)xlOO%，其中Ci為加阻垢劑的溶液恒溫加熱后溶液中鈣或鋇離子的穩(wěn)定濃度；Ce為空白溶液在相同的條件下溶液中鈣或鋇離子的穩(wěn)定濃度；Co為恒溫加熱前溶液中鈣或鋇離子濃度。磷酸鈣的靜態(tài)阻垢性能的測(cè)試參照中國(guó)石油化工中國(guó)石油化工總公司編寫(xiě)的《冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方法》(中國(guó)石化出版社，1993年)中的"磷酸鈣沉積法"進(jìn)行。鋅離子的穩(wěn)定性能測(cè)試參照中國(guó)石油化工中國(guó)石油化工總公司編寫(xiě)的《冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方法》(中國(guó)石化出版社，1993年)中的"鋅鹽沉積法"進(jìn)行。緩蝕性能的測(cè)試參照《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18175—2000，水處理劑緩蝕性能的的測(cè)定一旋轉(zhuǎn)掛片法》，采用RCC-II型旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕測(cè)試儀上進(jìn)行緩蝕性能實(shí)驗(yàn)，溫度45'C，轉(zhuǎn)速75r/min，不預(yù)膜掛片，實(shí)驗(yàn)時(shí)間72小時(shí)；碳鋼試片20#碳鋼，50mmX25mmX2mm。緩蝕實(shí)驗(yàn)用水為長(zhǎng)江流域某廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水，水質(zhì)指標(biāo)如表1所示；阻垢實(shí)驗(yàn)選用高堿、高硬的水質(zhì)，水質(zhì)指標(biāo)如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，從表3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本發(fā)明所制備的聚合物環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙垸苯磺酸共聚物(ESA/EBSA)，能有效地阻止CaC03、CaS04、BaS04、Ca3(P04)2、鋅鹽的沉積，是一種多元阻垢分散劑，并且具有一定的緩蝕性能。表3環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物(ESA/EBSA)的組成及性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注-.[a]碳酸鈣阻垢實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為10mg丄"；[b]硫酸鈣阻垢實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為15mg丄[c]硫酸鋇阻垢實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為5mg七—'；[d]磷酸鈣阻垢實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為15mg七—'；[e]鋅鹽沉積實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為20mg丄—'；[f]緩蝕性能實(shí)驗(yàn)藥劑濃度為150mg丄—'。權(quán)利要求1、一種緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物，其特征在于該緩蝕阻垢劑具有如下結(jié)構(gòu)式中M為H+或水溶性陽(yáng)離子Na+、K+、NH4+、(Ca2+)1/2中任一種，n表示聚合度，為1～50的整數(shù)；x為分子中環(huán)氧琥珀酸的摩爾百分?jǐn)?shù)、y為分子中對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸的摩爾百分?jǐn)?shù)，設(shè)x+y＝100％，則x為20％～99％，y為1％～80％。2、一種如權(quán)利要求1所述的緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物的制備方法，其特征在于將原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸混合均勻，用去離子水溶解，在冰浴和攪拌條件下，滴加50%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6-7，然后在50-6(TC水浴中，向溶液中加入30%的雙氧水，以鉤酸鈉為催化劑，進(jìn)行馬來(lái)酸鹽和對(duì)苯乙烯磺酸鹽的環(huán)氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60-70°C，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)，用50%的氫氧化鈉溶液控制反應(yīng)混合液的pH值為5-6，得到環(huán)氧琥珀酸和對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸的混合產(chǎn)物；環(huán)氧化反應(yīng)后不經(jīng)分離，再將溫度升至80-9(TC，加入氫氧化鈣或氧化鈣直接進(jìn)行開(kāi)環(huán)共聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2-5小時(shí)，得到淡黃色粘狀液體，即為環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾比為1:0.1~1:4。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的雙氧水的加入量為雙氧水的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:1.031:1.05。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于氧氧化鈣或氧化鈣的加入量為氫氧化鈣或氧化鈣的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:0.081:0.15。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于催化劑鴇酸鈉的加入量為鉤酸鈉的摩爾數(shù)與原料馬來(lái)酸酐和對(duì)苯乙烯磺酸的摩爾數(shù)之和的比為1:0.0051:0.02。全文摘要本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種緩蝕阻垢劑環(huán)氧琥珀酸/對(duì)環(huán)氧乙基苯磺酸共聚物及其制備方法。該共聚物是一種含羧基、磺酸基的聚醚化合物。本發(fā)明是將馬來(lái)酸、對(duì)乙烯苯磺酸鈉中的雙鍵環(huán)氧化后，再按離子型聚合方式形成環(huán)氧丁二酸/對(duì)環(huán)氧乙烷苯磺酸共聚物。實(shí)驗(yàn)證明，該共聚物能有效地阻止CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、Ca₃(PO₄)₂等垢的形成，并且對(duì)鋅離子有很好的穩(wěn)定作用，是一種多元阻垢分散劑；同時(shí)該共聚物還具有一定的緩蝕性能；且該共聚物無(wú)磷、無(wú)氮、可生物降解，是一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑。文檔編號(hào)C08G65/22GK101230132SQ20081003318公開(kāi)日2008年7月30日申請(qǐng)日期2008年1月28日優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日發(fā)明者張冰如,李風(fēng)亭申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)