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HPMA阻垢剂的工艺合成

发表时间:2023-11-01 15:15作者:湖北海力环保

“绿色水处理剂”的概念已被提出,但目前真正在水处理现场应用的“绿色水处理剂”的种类还很少。水解聚马来酸酐作为一种水溶性高效阻垢分散剂,尤其在高温、高pH值、高碱度、高强度之高难度条件下对碳酸钙、硫酸钙之阻垢效果显著。其耐高温的性能极佳,分解温度在330℃以上,耐高温性能并不是一般的PAAPAAS及其它共聚物分散剂所能比拟。然而,水解聚马来酸酐的毒性非常低,没有导致癌变及畸变等作用,对人体无害,因此也常被用做循环冷却水、油田注水、原油脱水以及低压锅炉水的水处理剂,用于系统的阻垢、防垢等处理。
  HPMA作为一种性能优异的阻垢剂,其市场上的需求量很大。但是由于传统生产工艺对环境和人体存在很大的害处,所以研究开发新的HPMA的绿色化生产工艺是十分必要的。
  我们采用以马来酸酐或马来酸为主要单体,采用常压聚合法制备水处理剂或水稳定剂。该过程完全采用水溶性引发剂、催化剂和其它水溶性成分,与传统的使用有机溶剂(如苯、甲苯等)和有机的引发剂(如偶氮异丁氰、过氧化苯甲酰等)的合成方法相比,没有安全隐患、无污染,符合现代环保的要求。
  在先前研究的基础上,我们得了合成聚马来酸酐的最佳工艺条件为:用水代替甲苯作为溶剂,质量分数为30%H2O2代替BPO作为引发剂,在催化剂Na2WO4作用下合成水解聚马来酸酐,催化剂用量占单体质量的1.5%,引发剂H2O2与单体MA质量比为m(H2O2)/m(MA)=1:2,从而实现了HPMA的清洁生产。反应温度控制在95-100,引发剂用量为0.045%(占单体总质量),反应时间控制在3-4h。合成的水解聚马来酸酐的阻垢率达98%以上。如果引发剂用量过大或过小,都会影响聚合物的阻垢效果。
  该工艺合成水解聚马来酸酐,聚合工艺简单,操作方便,产品生产周期短,能耗小,便于工业化生产。合成出的水解聚马来酸酐水处理剂的性能稳定、可控,相对分子质量高,阻垢效果好,溴值低,产品技术指标超过了一等品或达到优等品的国家标准。

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