HPMA阻垢劑的工藝合成

“綠色水處理劑”的概念已被提出，但目前真正在水處理現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的“綠色水處理劑”的種類(lèi)還很少。水解聚馬來(lái)酸酐作為一種水溶性高效阻垢分散劑,尤其在高溫、高pH值、高堿度、高強(qiáng)度之高難度條件下對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣之阻垢效果顯著。其耐高溫的性能極佳,分解溫度在330℃以上，耐高溫性能并不是一般的PAA、PAAS及其它共聚物分散劑所能比擬。然而，水解聚馬來(lái)酸酐的毒性非常低，沒(méi)有導(dǎo)致癌變及畸變等作用,對(duì)人體無(wú)害，因此也常被用做循環(huán)冷卻水、油田注水、原油脫水以及低壓鍋爐水的水處理劑，用于系統(tǒng)的阻垢、防垢等處理。
　　HPMA作為一種性能優(yōu)異的阻垢劑，其市場(chǎng)上的需求量很大。但是由于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝對(duì)環(huán)境和人體存在很大的害處，所以研究開(kāi)發(fā)新的HPMA的綠色化生產(chǎn)工藝是十分必要的。
　　我們采用以馬來(lái)酸酐或馬來(lái)酸為主要單體,采用常壓聚合法制備水處理劑或水穩(wěn)定劑。該過(guò)程完全采用水溶性引發(fā)劑、催化劑和其它水溶性成分,與傳統(tǒng)的使用有機(jī)溶劑(如苯、甲苯等)和有機(jī)的引發(fā)劑(如偶氮異丁氰、過(guò)氧化苯甲酰等)的合成方法相比,沒(méi)有安全隱患、無(wú)污染,符合現(xiàn)代環(huán)保的要求。
　　在先前研究的基礎(chǔ)上，我們得了合成聚馬來(lái)酸酐的最佳工藝條件為:用水代替甲苯作為溶劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2代替BPO作為引發(fā)劑，在催化劑Na2WO4作用下合成水解聚馬來(lái)酸酐，催化劑用量占單體質(zhì)量的1.5%，引發(fā)劑H2O2與單體MA質(zhì)量比為m(H2O2)/m(MA)=1:2，從而實(shí)現(xiàn)了HPMA的清潔生產(chǎn)。反應(yīng)溫度控制在95-100℃,引發(fā)劑用量為0.045%(占單體總質(zhì)量),反應(yīng)時(shí)間控制在3-4h。合成的水解聚馬來(lái)酸酐的阻垢率達(dá)98%以上。如果引發(fā)劑用量過(guò)大或過(guò)小,都會(huì)影響聚合物的阻垢效果。
　　該工藝合成水解聚馬來(lái)酸酐,聚合工藝簡(jiǎn)單,操作方便,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,能耗小,便于工業(yè)化生產(chǎn)。合成出的水解聚馬來(lái)酸酐水處理劑的性能穩(wěn)定、可控,相對(duì)分子質(zhì)量高，阻垢效果好,溴值低，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了一等品或達(dá)到優(yōu)等品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。