一种共聚物水处理剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种共聚物水处理剂的制备方法，其由单体衣康酸和甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比4.5:1~5.5:1，本发明专利技术以衣康酸和甲基丙烯磺酸钠为单体，通过过硫酸铵作为引发剂，异丙醇作为链转移剂，有效促进两种单体的聚合，使聚合反应转化率高，得到的聚合物具有良好的阻垢性能和分散氧化铁性能。

Preparation of a Copolymer Water Treatment Agent

The invention relates to a preparation method of copolymer water treatment agent, which is obtained by copolymerization of itaconic acid and sodium methacrylate. The mass ratio of itaconic acid and sodium methacrylate is 4.5:1-5.5:1. The method uses itaconic acid and sodium methacrylate as monomers, ammonium persulfate as initiator, isopropanol as chain transfer agent, and effectively promotes the polymerization of the two monomers. The polymer obtained has good scale inhibition and dispersible iron oxide properties.

【技术实现步骤摘要】
一种共聚物水处理剂的制备方法
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种共聚物水处理剂的制备方法。
技术介绍
目前，在水处理领域，一般通过添加阻垢剂缓解水系统的结垢现象。常用的阻垢剂主要分为无机盐类、有机膦化合物类、天然高分子类和合成高分子类。其中无机盐类和有机膦化合物类由于容易促进系统中菌藻的繁殖和使水体富营养化，已经很少使用。天然聚合物虽然便宜易得，但是阻垢效果差，杂质含量高。由此，低磷环保的合成高分子类阻垢剂得到了广泛的关注，例如合成有机聚合物聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等无磷阻垢剂，官能团单一导致处理能力有限，于是二元，三元共聚物阻垢剂随之产生，此类共聚物多含有羧基、羟基、磺酸基、氨基等多种阻垢官能团，不同基团搭配组合，既可有效防止弱亲水性基团生成难溶的钙凝胶，又有助于溶解，可有效防垢。衣康酸（亚甲基丁二酸）是一种不饱和二元羧酸，目前国内外多采用淀粉类物质经生物发酵法制取，随着发酵技术的逐渐成熟，衣康酸的生产成本越来越低，使得衣康酸的使用更加普遍。在衣康酸分子中，不但含有自由基聚合反应需要的碳双键官能团，而且在双键的两侧分别连有一个羧酸基团，后者赋予衣康酸共聚物优良的负电分散性能以及与其它离子络合的能力。现有技术中王光江等研究了衣康酸(IA)-丙烯酸(AA)二元共聚物水溶液的合成工艺及对CaCO3的阻垢效果（工业水处理，2000,20(4)：25-26），实验结果表明IA-AA共聚物对CaCO3的阻垢效果好，适应温度范围宽，在共聚物用量较小的情况下即可取得显著的阻垢效果，但实验中丙烯酸价格昂贵，增加了共聚物的生产成本。吴运娟等公开了衣康酸-丙烯磺酸钠共聚物的合成（工业水处理，2007,27(11)：26-27），有一定的阻垢率和缓蚀性能，但是距离理想的效果还存在一定差距。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种具有良好阻垢性能和分散性能的共聚物水处理剂，并同时提供其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：技术主题一本专利技术提供了一种共聚物水处理剂，其由单体衣康酸和甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比为4.5:1~5.5:1。技术主题二本专利技术提供了一种技术主题一中所述的共聚物水处理剂的制备方法，具体包括如下步骤：（1）将衣康酸（IA）、甲基丙烯磺酸钠（SMAS）、去离子水、过硫酸铵和异丙醇混合；（2）在搅拌状态下，加热至96℃，滴加亚硫酸氢钠溶液和双氧水，滴完恒温反应一段时间后，降至室温出料，得到浅黄色透明液体即为聚合物水溶液。进一步地，所述步骤（1）中的衣康酸和所述甲基丙烯磺酸钠的质量比为4.5:1~5.5:1。进一步地，所述步骤（1）中过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的总质量的5%~15%。进一步地，所述步骤（1）中异丙醇的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的总质量的10~15%。进一步地，所述步骤（1）中亚硫酸氢钠溶液的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的10%~30%，亚硫酸氢钠的浓度为10%。进一步地，双氧水的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的10%~30%，双氧水的浓度为30%。进一步地，所述步骤（2）中亚硫酸氢钠溶液和双氧水的滴加时间为0.5~1.5h。进一步地，所述步骤（2）中聚合时间为4~6h。技术主题三本专利技术提供了一种技术主题一中所述的共聚物水处理剂用于水处理中作为阻垢分散剂应用。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术以衣康酸和甲基丙烯磺酸钠为单体，通过过硫酸铵作为引发剂，异丙醇作为链转移剂，有效促进两种单体的聚合，使聚合反应转化率高，得到的聚合物具有良好的阻垢性能和分散氧化铁性能。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对专利技术进行清楚、完整的描述。实施例1共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在配有冷凝管、温度计装置的四口烧瓶内，加入衣康酸和甲基丙烯磺酸钠，加入去离子水、过硫酸铵和异丙醇，衣康酸与甲基丙烯磺酸钠的质量比为5:1，去离子水的加入量约为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量之和，过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的5%，异丙醇的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的10%。（2）将烧瓶放入96℃的带水浴锅集热式磁力搅拌器内恒温加热，四口瓶内液体温度到达96℃后，用两台注射泵同时滴加质量浓度为10%的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为30%的双氧水，亚硫酸氢钠溶液的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的20%，双氧水的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的20%，设定滴加速度，使二者在0.5h内同时滴加完毕。在96℃下继续保温聚合4h，降至室温后出料，得到浅黄色透明液体即为聚合物水溶液。实施例2共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在配有冷凝管、温度计装置的四口烧瓶内，加入衣康酸和甲基丙烯磺酸钠，加入去离子水、过硫酸铵和异丙醇，衣康酸与甲基丙烯磺酸钠的质量比为5:1，去离子水的加入量约为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量之和，过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的5%，异丙醇的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的15%。（2）将烧瓶放入96℃的带水浴锅集热式磁力搅拌器内恒温加热，四口瓶内液体温度到达96℃后，用两台注射泵同时滴加质量浓度为10%的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为30%的双氧水，亚硫酸氢钠溶液的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的总质量的20%，双氧水的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的20%，设定滴加速度，使二者在0.5h内同时滴加完毕。在96℃下继续保温聚合3h，降至室温后出料，得到浅黄色透明液体即为聚合物水溶液。实施例3共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在配有冷凝管、温度计装置的四口烧瓶内，加入衣康酸和甲基丙烯磺酸钠，加入去离子水、过硫酸铵和异丙醇，衣康酸与甲基丙烯磺酸钠的质量比为4.5:1，去离子水的加入量为约为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量之和，过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的10%，异丙醇的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的15%。（2）将烧瓶放入98℃的带水浴锅集热式磁力搅拌器内恒温加热，四口瓶内液体温度到达设定值后，用两台注射泵同时滴加质量浓度为10%的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为30%的双氧水，亚硫酸氢钠的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的总质量的1%，双氧水的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的10%，设定滴加速度，使二者在0.5h内同时滴加完毕。在96℃下继续保温聚合3.5h，降至室温后出料，得到浅黄色透明液体即为聚合物水溶液。实施例4共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在配有冷凝管、温度计装置的四口烧瓶内，加入衣康酸和甲基丙烯磺酸钠，加入去离子水、过硫酸铵和异丙醇，衣康酸与甲基丙烯磺酸钠的质量比为5.5:1，去离子水的加入量为约为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量之和，过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的15%，异丙醇的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总量的15%。（2）将烧瓶放入96℃的带水浴锅集热式磁力搅拌器内恒温加热，四口瓶内液体温度到达96℃后，用两台注射泵同时滴加质量浓度为10%的亚硫酸氢钠溶液和质量浓度为20%的双氧水，亚硫酸氢钠溶液的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的总质量的30%，双氧水的加入量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共聚物水处理剂，其特征在于，其由单体衣康酸和甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比4.5:1~5.5:1。

【技术特征摘要】
1.一种共聚物水处理剂，其特征在于，其由单体衣康酸和甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述衣康酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比4.5:1~5.5:1。2.一种如权利要求1所述的共聚物水处理剂的制备方法，具体包括如下步骤：（1）将衣康酸、甲基丙烯磺酸钠、去离子水、过硫酸铵和异丙醇混合；（2）在搅拌状态下，加热至96℃，滴加亚硫酸氢钠溶液和双氧水，滴完恒温反应一段时间后，降至室温出料，得到浅黄色透明液体即为聚合物水溶液。3.根据权利要求2所述的一种共聚物水处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的衣康酸和所述甲基丙烯磺酸钠的质量比为4.5:1~5.5:1。4.根据权利要求2所述的一种共聚物水处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中过硫酸铵的加入量为衣康酸和甲基丙烯磺酸钠总质量的5%~15%。5.根据权利要求2所述的一种共聚物水处理剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘展，闫美芳，刘振法，张利辉，高玉华，李海花，
申请(专利权)人：河北省科学院能源研究所，河北桑沃特水处理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13