一种共聚物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种共聚物，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。该共聚物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。
【专利说明】一种共聚物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种共聚物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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】
[0006] 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。
[0007] 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，
[0008]
【权利要求】
1. 一种共聚物，其特征在于，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 W及式3、式3'和式3''中的一种或多种所示结构单元C，W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，Ri为H、C1-C3焼基、芳基和一COOAi中的一种，R2为H、C1-C3焼基和一 C00A1中的一种，R3不存在或为C1-C3亚焼基和亚芳基中的一种，心为H、碱金属和馈中的一 种， 结构单元B中，A2为H、碱金属和馈中的一种，R4为H和C1-C3焼基中的一种，R5不存在 或为C1-C3亚焼基、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焼基中的一种，A3为H、碱金属和馈中的一种。
2. 根据权利要求1所述的共聚物，其中，结构单元A中，Ri和R2各自为H或一COOAi，R3 不存在或为C1-C3亚焼基，Ai为H， 结构单元B中，A2为H，R4为H，R5为C1-C3亚焼基、亚芳基和式4所示基团中的一种， n 为 1-3， 结构单元C中，R6为C1-C3焼基，A3为碱金属。
3. 根据权利要求1或2所述的共聚物，其中，所述结构单元A为Ri为H，R2为H，R3不 存在，Ai为H的结构单元；Ri为一COOAi，R 2为H，R3不存在，Ai为H的结构单元和Ri为H，R2 为一C00A1，R3亚甲基，心为H的结构单元中的至少一种。
4. 根据权利要求1或2所述的共聚物，其中，所述结构单元B为R4为H，R5为亚甲基， A 2为H的结构单元；R4为H，R5为亚苯基，A2为H的结构单元和R 4为H，R5为式4所示基团， n为1，A2为H的结构单元中的至少一种。
5. 根据权利要求1或2所述的共聚物，其中，所述结构单元C为R6为甲基，A3为钟或轴 的结构单元。
6. -种共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括在共聚条件下和引发剂存在下，W 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，Ri为H、C1-C3焼基、芳基和一COOAi中的一种，R2为H、C1-C3焼基和一COOAi 中的一种，R3不存在或为C1-C3亚焼基和亚芳基中的一种，心为H、碱金属和馈中的一种， 单体B'中，A2为H、碱金属和馈中的一种，R4为H和C1-C3焼基中的一种，R5不存在或 为C1-C3亚焼基、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焼基中的一种，A3为H、碱金属和馈中的一种。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述单体A'为丙帰酸、马来酸和衣康酸中的 至少一种，所述单体B'为帰丙基賴酸、苯己帰賴酸和2-丙帰醜胺-2-甲基丙賴酸中的至少 一种，所述单体C'为山梨酸钟和/或山梨酸轴。
8. 根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述引发剂为含有焦亚硫酸盐和过硫酸盐 的氧化还原引发体系，W 100重量份共聚物为基准，所述焦亚硫酸盐的量为5-20重量份，所 述过硫酸盐的量为5-20重量份。
9. 根据权利要求6所述的制备方法，其中，W 100重量份共聚物为基准，水的量为 150-3000重量份。
10. 根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述聚合的温度为75-95C，所述聚合的时 间为1-5小时。
11. 权利要求6-10中任意一项所述的制备方法制得的共聚物。
12. 权利要求1-5和11中任意一项所述的共聚物作为阻垢分散剂的应用。
【文档编号】C02F5/12GK104418437SQ201310397468
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】王亭, 郦和生, 常磊 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院