基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，包括：(a)首先，分別配制馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯；(b)然后，在反應(yīng)容器中加入馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯，且按質(zhì)量計，控制MA∶AA∶MAc＝0.8～1.2∶0.6～1.0∶0.5～0.7；(c)然后啟動攪拌和升溫裝置，保持恒溫攪拌反應(yīng)一段時間后停止，自然冷卻，即得目標產(chǎn)物。本發(fā)明能快速制備出聚MA-AA-Mac防垢劑，且制備過程簡單，制備轉(zhuǎn)化率高，大大降低了馬來酸酐-丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物的制備成本，且通過控制合成過程中的單體配比，從而提高了目標產(chǎn)品的防垢性能。
【專利說明】基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]除垢劑是一種去除水垢，污垢等多種垢潰的化學(xué)制劑，一般由多種組分復(fù)配而成。工業(yè)用除垢劑主要用于去除換熱設(shè)備，鍋爐等內(nèi)的污垢。
[0003]除垢劑常用種類及其特點:
[0004](I)無機聚磷酸鹽。此類是最早使用的除垢劑，國外己限制使用。其分子中有一個或多個重復(fù)的P-O-P鍵存在，可分為鏈狀聚磷酸鹽和環(huán)狀聚磷酸鹽。無機聚磷酸鹽的缺點是易受潮水解生成正磷酸鹽，在高溫和高PH值下尤甚，與二價陽離子如Ca2+、Mg2+等反應(yīng)而結(jié)垢。
[0005](2)有機磷酸酯。常見的有機磷酸酯有單烷基磷酸酯、雙烷基磷酸酯、焦磷酸酯、聚氧乙烯脂肪醚磷酸酯等。有機磷酸酯中P-O-C鍵比磷酸鹽P-O-P鍵強，因此它比磷酸鹽穩(wěn)定，水解溫度比磷酸鹽高。磷酸酯的許多性質(zhì)與磷酸鹽類似，使用時用量不宜過高，過高反而易生成垢。磷酸酯易粘附于設(shè)備表面，與緩蝕劑等的相容性好，但與油類易發(fā)生乳化，所以在油田中使用時需要加入防乳化劑，在溫度超過90°c時會發(fā)生象無機聚磷酸鹽那樣的水解現(xiàn)象，其水解產(chǎn)物也能與二價金屬陽離子反應(yīng)而結(jié)垢。硫酸鍶白色結(jié)晶性粉末。無氣味。Ig溶于約8800ml水、700ml3%硝酸、800ml2%鹽酸，微溶于氯化堿溶液、濃酸，不溶于乙醇和稀硫酸。相對密度3.96。熔點1605°C。折光率1.624。
[0006](3)有機多元膦酸。膦酸中的C-P鍵牢固，因此有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，在高溫、高PH值條件下也難水解，無毒或低毒。例如乙二胺四甲叉磷酸在200°C的高溫及1013kPa下仍能保持其活性；羧基乙叉二膦酸在250°C的高溫下才分解。該類除垢劑效果好，藥劑用量小，并兼具緩蝕作用。己廣泛應(yīng)用于油田水處理。
[0007](4)氨基多羧酸鹽。氨基多羧酸鹽是一種熱穩(wěn)定性較好的除垢劑，如EDTA的使用溫度可達到200°C。此類除垢劑主要是通過鰲合作用防垢，因此加入的量多，成本高，所以在大量用水的工業(yè)過程中使用受到限制。
[0008]除垢劑由多種成分構(gòu)成，包括有機絡(luò)合劑、表面活性劑、防垢劑等組成。以馬來酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(Mac)為單體合成出的聚MA-AA-Mac可作為防垢劑使用，且其防垢性能優(yōu)良。在合成聚MA-AA-Mac防垢劑的過程中，不同的單體配比對合成出的目標產(chǎn)品的性能存在很大影響，如何確定一種適合的單體配比，顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝,該方法能快速制備出聚MA-AA-Mac防垢劑,且制備過程簡單，制備轉(zhuǎn)化率高，大大降低了馬來酸酐-丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物的制備成本，且通過控制合成過程中的單體配比，從而提高了目標產(chǎn)品的防垢性能。[0010]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，包括步驟:
[0011](a)首先，分別配制馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯；
[0012](b)然后，在反應(yīng)容器中加入馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯，且按質(zhì)量計,控制 MA: AA: MAc = 0.8 ~1.2: 0.6 ~1.0: 0.5 ~0.7 ;
[0013](c)然后啟動攪拌和升溫裝置，保持恒溫攪拌反應(yīng)一段時間后停止，自然冷卻，即得目標產(chǎn)物。
[0014]所述容器為帶有攪拌裝置、滴液漏斗、溫度計和冷凝裝置的四頸瓶。
[0015]所述三個滴液漏斗分別裝入丙烯酸溶液、丙烯酸甲酯和過硫酸銨溶液。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)先方式，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc = 0.8: 0.6: 0.5。
[0017]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)先方式，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc =
1.2: 1.0: 0.7。
[0018]作為本發(fā)明的第三種優(yōu)先方式，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc = 1: 0.8: 0.6。
[0019]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能快速制備出聚MA-AA-Mac防垢劑，且制備過程簡單，制備轉(zhuǎn)化率高，大大降低了馬來酸酐-丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物的制備成本，且通過控制合成過程中的單 體配比，從而提高了目標產(chǎn)品的防垢性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為不同單體配比與防垢率的關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。
[0022]實施例:
[0023]本發(fā)明涉及的一種基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，包括步驟:
[0024](a)首先，分別配制馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯；
[0025](b)然后，在反應(yīng)容器中加入馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯，且按質(zhì)量計,控制 MA: AA: MAc = 0.8 ~1.2: 0.6 ~1.0: 0.5 ~0.7 ;
[0026](C)然后啟動攪拌和升溫裝置，保持恒溫攪拌反應(yīng)一段時間后停止，自然冷卻，即得目標產(chǎn)物。
[0027]所述容器為帶有攪拌裝置、滴液漏斗、溫度計和冷凝裝置的四頸瓶。
[0028]所述三個滴液漏斗分別裝入丙烯酸溶液、丙烯酸甲酯和過硫酸銨溶液。
[0029]為了得到最佳的單體配比，本發(fā)明做了不同單體配比的對比實驗，固定引發(fā)劑加量為單體總質(zhì)量的10%，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為4h，考察不同單體配比對產(chǎn)物防垢性能的影響，結(jié)果如圖1，由圖1可知:不同的單體配比合成的產(chǎn)物的其防垢效果亦不同，當單體配比為n(MA): n(AA): n(MAc) = I: 0.8: 0.6時，所得的共聚物防垢劑的防垢效果最佳。這是由于共聚物中含有羧基有助于提高共聚物與Ca2+的螯合程度，當共聚物中羧基含量較多時，提高了共聚物的防垢碳酸鈣垢性能，同時引入的適量的酯基對共聚物有一定的分散作用，提高了共聚物的防垢性能，但是酯基的引入量要合適，過量的酯基會造成共聚物的水溶性不好，較少的酯基對共聚物又起不到分散作用。
[0030]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，包括步驟: (a)首先，分別配制馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯； (b)然后，在反應(yīng)容器中加入馬來酸酐溶液、丙烯酸溶液和丙烯酸甲酯，且按質(zhì)量計，控制 MA: AA: MAc = 0.8 ~1.2: 0.6 ~1.0: 0.5 ~0.7 ; (c)然后啟動攪拌和升溫裝置，保持恒溫攪拌反應(yīng)一段時間后停止，自然冷卻，即得目標產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，所述容器為帶有攪拌裝置、滴液漏斗、溫度計和冷凝裝置的四頸瓶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，所述三個滴液漏斗分別裝入丙烯酸溶液、丙烯酸甲酯和過硫酸銨溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc = 0.8: 0.6: 0.5ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc = 1.2: 1.0: 0.7ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基 于控制單體配比的聚MA-AA-Mac防垢劑合成工藝，其特征在于，按質(zhì)量計，控制MA: AA: MAc = 1: 0.8: 0.6。
【文檔編號】C08F220/06GK103804594SQ201210484193
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】譚勇 申請人:譚勇