【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物，尤其涉及一种聚丙烯酸葡糖胺酯及其制备方法和应用。
技术介绍
1、我国现有并运行中的核电站大多都是压水堆核电站。在压水堆核电厂运行过程中，蒸汽发生器内二次路冷却回路系统会出现污垢和支撑板管堵塞，这些污垢和堵塞沉积物主要是磁铁矿氧化铁和或一些具有低溶解度的化合物的沉淀，将导致核电站性能下降甚至蒸汽发生器管道因过度振动疲劳开裂而失效，因此对核电站二回路进行水化学控制减少传热管道的腐蚀和结垢十分重要。当今核工业的主要目标之一是在保持核电站高水平性能的同时减少污垢，使蒸汽发生器系统部件的腐蚀损伤和性能损失最小化。
2、目前，国内外解决二回路中腐蚀产物的沉积问题主要有四种措施。这四种措施中，除了从源头处减少给水中的腐蚀产物的量，即选择合适的金属材料，并且严格遵守核电站二回路水化学工况的第一种外，最常用方法就是间歇或者持续排放二回路管道中的水，但该种方法并不能十分显著的排除管道中的污垢，而且在部分核电站出现经过长期间歇排放管道中的水，污垢把管道堵住的情况，尤其是蒸汽发生器的管道不仅结构复杂并且许多管道非常狭窄，很容易发生堵塞。而通过第三种的物理方法如超声波能量清洗清除蒸汽发生器管道表面上沉积的氧化物，并不能完全确保清除干净，而且物理方法相比化学方法需要更多的花费及人力物力，最重要的是物理除垢方法还可能会导致电力断供。迄今，根据对二回路水化学的研究发现，采用化学方法，即在二回路的给水中添加阻垢剂将极大的提升管道水间歇排放过程中污垢的移除效率，在二回路给水中不断添加阻垢剂有利于腐蚀产物分散到水中并防止其粘附到蒸汽
3、聚丙烯酸作为阻垢剂，其阻垢作用基于对氧化铁具有络合和增溶作用，及具有晶格畸变作用和分散铁垢的作用，因此具有较强的分散氧化铁能力，阻垢能力较强，并且具高分子量的聚丙烯酸耐温效果好。已有文献报道聚丙烯酸抑制金属氧化物沉积和在室温的阻垢分散效果，在经过实验室研究及短期评估预测表明，在给水中加入聚丙烯酸后，排污水中的含铁量大大增加。国外已经尝试将聚丙烯酸应用于二回路水质中，在国外的压水堆核电站中已经开始在二回路给水中添加聚丙烯酸作为阻垢剂，但对二回路中主要的腐蚀产物氧化铁在管道上沉积结垢的抑制效果和没有详细的报道。balakrishnan等人研制了一类聚合物阻垢分散剂，结果表明这类分散剂对核电厂蒸汽发生器结垢具有良好的控制作用，在高温下具有出色的污垢分散能力，尤其是改善发生聚集的管板垢块的分散(balakrishnan pv,et al.,polymeric dispersants for control ofsteam generator fouling.atomicenergy of canada limited,[report]aecl,1999,aecl-11975,cog-99-165-i,i-iv,1-13)。d'angelo研究小组报道聚丙烯酸阻垢剂对蒸汽发生器磁铁矿沉积的影响。通过模拟蒸汽发生器中的物理化学条件，聚丙烯酸加入到蒸汽发生器水中增加钢的耐腐蚀性，并促进去除表面的铁基沉积物(氧化铁)(roy m,et al.,fouling of steam generator tubes innuclear power plants:investigation on thepreventive effect of polyacrylicacid on iron oxides deposition.international conference onwater chemistry ofnuclear reactor systems,20th,brighton,united kingdom,oct.2-7,2016,1,190-201)。
4、聚丙烯酸是一种水溶性高分子，能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用，常与其它水处理剂组成配方使用，具有增效作用，用作电厂、化工厂、化肥厂、炼油厂和空调系统等循环冷却水系统中的阻垢分散剂；但是现有的聚丙烯酸分子侧链上羧基对金属离子的配位能力往往非常有限。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供了一种聚丙烯酸葡糖胺酯及其制备方法和应用，主要目的是解决聚丙烯酸对金属氧化物配位能力有限，聚丙烯酸作为阻垢剂或分散剂对金属氧化物的分散作用有待提高的技术问题。
2、一方面，本专利技术提供了一种聚丙烯酸葡糖胺酯，其化学结构式为式i；
3、
4、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯中，所述葡糖胺侧链取代度为0.050～0.560。
5、可选地，葡糖胺侧链取代度为0.100～0.460。
6、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯中，葡糖胺侧链取代度独立地选自0.050、0.100、0.150、0.183、0.193、0.199、0.239、0.285、0.303、0.313、0.395、0.400、0.450、0.500、0.560中的任意值或任意两者之间的范围值。
7、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的重均分子量为10.50万～20.70万，分子量分布为1.50～1.86。
8、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的重均分子量独立地选自10.50万、11.00万、11.50万、12.00万、12.50万、13.00万、13.50万、14.00万、14.50万、15.00万、15.50万、16.00万、16.50万、17.00万、17.50万、18.00万、18.50万、19.00万、19.50万、20.70万中的任意值或任意两者之间的范围值。
9、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的分子量分布选自1.50、1.55、1.60、1.65、1.70、1.75、1.80、1.86中的任意值或任意两者之间的范围值。
10、可选地，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的最大热分解温度为t；其中，t≥255℃。
11、第二方面，本专利技术提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，其化学结构式为式I；
2.根据权利要求1所述的聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，所述聚丙烯酸葡糖胺酯中，葡糖胺侧链取代度为0.050～0.560；
3.根据权利要求1所述的聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的重均分子量为10.50万～20.70万，分子量分布为1.50～1.86；
4.权利要求1～3任一项所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用方法I或方法II；
5.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中的所述葡糖胺盐或步骤(A)中的所述葡糖胺盐各自独立的选自葡糖胺盐酸盐、葡糖胺硫酸盐、葡糖胺磷酸盐以及丙酮葡糖胺中的至少一种；
6.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，步骤(S2)中所述催化剂或步骤(B)中所述催化剂各自独立的选自磷酸、三乙胺、对甲苯磺酸、氧化锌以及氧化镁中的至少一种；
7.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，步骤(S2)中，所述酰氯化聚丙烯
8.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述甲磺酸的摩尔浓度为c3，所述葡糖胺盐的摩尔浓度为c2；其中，c3>c2；c2以葡糖胺盐中的葡糖胺基团的摩尔浓度来计算；
9.权利要求1～3任一项所述的聚丙烯酸葡糖胺酯或权利要求4～8任一项所述的制备方法得到的聚丙烯酸葡糖胺酯作为阻垢剂或分散剂的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述聚丙烯酸葡糖胺酯用于金属氧化物的阻垢剂或分散剂；
...【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，其化学结构式为式i；
2.根据权利要求1所述的聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，所述聚丙烯酸葡糖胺酯中，葡糖胺侧链取代度为0.050～0.560；
3.根据权利要求1所述的聚丙烯酸葡糖胺酯，其特征在于，所述聚丙烯酸葡糖胺酯的重均分子量为10.50万～20.70万，分子量分布为1.50～1.86；
4.权利要求1～3任一项所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用方法i或方法ii；
5.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，步骤(s1)中的所述葡糖胺盐或步骤(a)中的所述葡糖胺盐各自独立的选自葡糖胺盐酸盐、葡糖胺硫酸盐、葡糖胺磷酸盐以及丙酮葡糖胺中的至少一种；
6.根据权利要求4所述的聚丙烯酸葡糖胺酯的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：关怀民，池利生，刘志坤，陈胜，陈宇，邱智华，孔祥乾，吴丽娜，蔚海波，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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