CN106279530B - 一种环氧琥珀酸聚合物、其制备方法及其与磁场、静电联合水处理***和方法 - Google Patents

一种环氧琥珀酸聚合物、其制备方法及其与磁场、静电联合水处理***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环氧琥珀酸聚合物、其制备方法及其与磁场、静电联合水处理***和方法，所提供的环氧琥珀酸聚合物其由环氧琥珀酸、衣康酸和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基磺酸为单体共聚而成，其中环氧琥珀酸（以马来酸酐计算）：衣康酸：2‑丙烯酰胺‑2‑甲基磺酸的质量比为1:0.2‑0.4:0.1‑0.3，其主要以环氧琥珀酸为主要单体，集羧酸基、磺酸基和酰胺基为一体，具备良好的阻垢分散性能，其和磁场、静电联合进行水处理，可有效提高阻垢率。

Description

一种环氧琥珀酸聚合物、其制备方法及其与磁场、静电联合水 处理***和方法
技术领域
本发明属于化工产品和水处理技术领域，具体涉及一种环氧琥珀酸聚合物、其制备方法及其与磁场、静电联合水处理***和方法。
背景技术
工业循环冷却水处理方法有化学加药和物理水处理两种方式。在工业用水处理药剂中，阻垢缓蚀剂是用量最大的常用药剂，对防止设备结垢，延长设备寿命，降低能源消耗，保证设备安全运行具有十分重要的意义。目前市场上的水处理药剂大多含磷、非生物降解，属于非环境友好型产品。也有部分环境友好型的水处理药剂，具有无磷环保、可生物降解的优点。但是与常用的含磷水处理剂相比，其阻垢缓蚀性能偏低，应用范围较小，存在投加量大，成本高等缺点。由于共聚物的阻垢性能优于均聚物，近年来共聚物阻垢剂越来越受到使用者的青睐。
环氧琥珀酸（ESA）是合成聚环氧琥珀酸（PESA）的中间体，可以通过马来酸酐的环氧化得到。环氧琥珀酸分子结构中存在一个含氧三元环，使得它的化学性质活泼，同时又含有两个羧基，使得其均聚物和共聚物都具有优良的阻碳酸钙垢性能。衣康酸（IA）是一种生物发酵制品，易于生物降解，而且它的分子结构中也含有两个羧基，也是一种制备阻垢缓蚀剂的较好的单体。对于环氧琥珀酸聚合物的研究主要集中在其均聚物，即聚环氧琥珀酸的制备和性质上。熊蓉春、魏刚等以马来酸酐为原料，使其在碱性条件下水解成马来酸盐，再以过氧化物和钒系物质为催化剂进行环氧化反应，生成环氧琥珀酸(盐)，再以稀土为引发剂，聚合制得最佳分子量范围为400~800的PESA。张冰如、李风亭静态法评价了PESA 的效果，有优良的抑制CaCO3、CaSO4、Br2SO4、CaF2和BaSO4的作用，属于多功能的阻垢剂。对环氧琥珀酸类共聚物的研究并不多，宋娜将环氧琥珀酸氢钠与同时含有羟基和磺酸基团的水处理剂单体3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠（HAPS）共聚，生成新型绿色阻垢剂，用以改善PESA的多元阻垢性能。秦文华以马来酸酐为原料，钨酸钠为催化剂，双氧水为氧化剂，发生环化反应生成环氧琥珀酸盐。在引发剂过硫酸铵作用下，进一步与对苯乙烯磺酸钠发生共聚，采用溶液聚合一步法合成共聚物环氧琥珀酸-对苯乙烯磺酸钠共聚物（ESA-SSS）。实验结果发现，环氧琥珀酸-对苯乙烯磺酸钠共聚物是一种比较好的硫酸钙阻垢剂，抑制磷酸钙沉积性能和分散氧化铁的能力较强，适用于高pH值水系稳定锌盐，有释放锌离子的作用，其阻垢分散性能较聚环氧琥珀酸有所改善。但环氧琥珀酸-苯乙烯磺酸钠共聚物对阻碳酸钙垢效果一般，比聚环氧琥珀酸阻垢性能差。
与化学水处理方法相比，物理水处理方法具有自身的优点。磁化水处理和静电水处理具有耗能低、无污染、安装使用简便等优点。多用于我国南方循环冷却水硬度低的条件下，有一些应用实例的报道。但是对于北方越来越复杂的循环水水质条件，单独使用静电场或磁场等物理方法不具有实际的应用价值，无法起到理想的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种含有磺酸基的环氧琥珀酸聚合物，其主要以环氧琥珀酸为主要单体，集羧酸基、磺酸基和酰胺基为一体，具备良好的阻垢分散性能，同时提供其制备方法以及其与磁场、静电联合水处理的***和方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本发明一方面提供了一种环氧琥珀酸聚合物，其关键技术点在于，其由环氧琥珀酸、衣康酸和2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸为单体共聚而成，其中环氧琥珀酸（以马来酸酐计算）：衣康酸：2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸的质量比为1:0.2-0.4:0.1-0.3。
本发明另一方面提供一种上述的环氧琥珀酸聚合物的制备方法，其具体由以下步骤制成：
向环氧琥珀酸的水溶液中加入衣康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵和复合链转移剂，加热，缓慢滴加30%的双氧水，进行恒温共聚，得到产物环氧琥珀酸/衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸三元共聚物溶液。
进一步地，所述双氧水的加入量为单体总质量的4-8%，双氧水、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁铵的质量比为1：0.4-0.8：0.2-0.4。
进一步地，所述的复合链转移剂的加入量为单体总量的0.5-1%，所述复合链转移剂为异丙醇-巯基乙酸，其中，异丙醇和巯基乙酸的质量比为1：0.3-0.5。
进一步地，所述共聚温度为85 -95℃，共聚时间为2-4h。
进一步地，上述的环氧琥珀酸的水溶液通过以下方法制备：向反应器中加入408-490g/L马来酸酐水溶液，溶解后滴加NaOH溶液，调节pH值，使马来酸酐水解为马来酸钠，加入催化剂钼酸钠，滴加氧化剂双氧水，升温环氧化，得到反应中间体环氧琥珀酸的水溶液。
进一步地，所述调节pH值范围在12-14。
进一步地，所述催化剂钼酸钠的加入量为马来酸酐质量的2-3%。
进一步地，所述氧化剂双氧水的加入量为马来酸酐质量的50-70%。
进一步地，所述环氧化温度为55-70℃，时间为0.5-1.0h。
本发明又一方面提供了一种上述环氧琥珀酸聚合物与磁场、静电联合水处理***，其包括水循环***和水补充***，所述水循环***包括通过循环管路依次首尾连接的工业设备1、冷却塔2和冷却循环水池3，所述工业设备1和所述冷却循环水池3之间的循环管路上设有静电水处理器4；所述水补充***包括补水池5，所述补水池5上设有自循环管路，所述自循环管路上设有磁化水处理器6，所述补水池5的出口通过管路与所述冷却循环水池3的补水口相连，所述管路上设有加药装置7，所述加药装置7内填有上述的环氧琥珀酸聚合物。
本发明最后一方面提供了一种上述环氧琥珀酸聚合物与磁场、静电联合水处理方法，具体为利用磁化器对补充水进行处理得到磁化水，在磁化水进入水循环***前根据水质条件加入环氧琥珀酸聚合物进行药物处理，在水循环***中安装静电水处理器，使水进入工业设备经过静电场进行处理。
进一步的，所述磁化水的磁场强度为0.4-0.7T，磁化时间为30-60min，流速为0.01-0.06 m/s；静电场静电电压为2000 -8000V、水流过静电水处理器的流速为1-3 m/s。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明是一种无磷、多功能阻垢分散剂，该共聚物易于生物降解，经过摇床实验法测定，28天后的生物降解率可达70%以上，属于环境友好型产品。
本发明所提供的环氧琥珀酸聚合物由于环氧琥珀酸的化学性质活泼，其共聚物的制备条件更温和。在羧酸型聚合物的基础上引入磺酸基，可以有效地防止聚合物与水中的钙离子反应产生难溶性的聚合物钙凝胶，又能有效地提高阻磷酸钙和分散氧化铁性能。环氧琥珀酸与衣康酸等单体共聚，产物更适用于高硬度、高碱度水质条件，是一种性能全面优良的阻垢分散剂。
本发明提供的环氧琥珀酸聚合物与磁化、静电水处理器联合使用，利用两者之间的协同作用，提高化学药剂的阻垢性能，而不用再与其他药剂进行复配。达到减少药剂用量，降低生产成本，减少化学污染的目的。可以适用于高硬度、高碱度水质条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
附图1为本发明所提供的环氧琥珀酸聚合物与磁场、静电联合水处理***结构示意图；
在附图中：1工业设备、2冷却塔、3冷却循环水池、4静电水处理器、5补水池、6磁化水处理器、7加药装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例1：
（1）在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入18.375 g马来酸酐和40 mL去离子水，磁力搅拌下溶解。向溶液中滴加10 mol/L的NaOH溶液50 mL，此时马来酸酐水解为马来酸钠。在滴加过程中温度上升，控制温度在55℃以下。滴加完毕后，将温度升高到55℃，加入催化剂钼酸钠0.46 g，再缓慢滴加30%的双氧水10 mL作为引发剂，滴加时间约为0.5 h。滴加完毕后，升温至70℃，进行环氧化0.5 h。
（2）在溶液中加入IA（衣康酸）、AMPS（2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸）、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、异丙醇和巯基乙酸。ESA（环氧琥珀酸）:IA（衣康酸）:AMPS（2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸）的质量比为1:0.2:0.1；异丙醇和巯基乙酸为单体总质量的0.7%，异丙醇：巯基乙酸的质量比为1：0.5。
（3）水浴温度升高到85℃后，缓慢滴加双氧水，恒温共聚3 h。双氧水为单体总质量的5%，双氧水：亚硫酸氢钠：硫酸亚铁铵的质量比为1：0.6：0.2。
阻碳酸钙性能参照GB/T 16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行，配制水1中钙离子浓度为300 mg/L，碳酸氢根离子的浓度为950mg/L；配置水2中钙离子浓度为600mg/L（以碳酸钙计），钙离子浓度为1200mg/L（以碳酸钙计）。测试温度80℃，恒温10h。结果见表1。
表1不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻碳酸钙性能
加药量mg/L 10 20 30 40 50
配置水1 83.5% 92.9% 100% 100% 100%
配置水2 65.1% 70.5% 79.5% 84.1% 92.6%
阻磷酸钙垢性能参照《中国石油总公司的冷却水分析和实验方法 磷酸钙沉积法》和GB/T 22626-2008《水处理剂阻垢性能的测定-磷酸钙沉积法》进行测定。前者使用配制水3，钙离子浓度为100mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L，pH=9，测试温度80℃，恒温10h。后者使用配制水4，钙离子浓度为250mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L，pH=9，测试温度80℃，恒温10h。结果见表2。
表2 不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻磷酸钙性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
配置水3 21.5% 50.2% 85.6% 96.8% 100%
配置水4 5.4% 11.4% 43.3% 91.6% 93.4%
阻硫酸钙性能测试使用配置水5，钙离子浓度为2000mg/L（以碳酸钙计），硫酸根离子的浓度为5000mg/L，pH=7.2，测试温度80℃，恒温10h。结果见表3。
表3 ESA/IA/AMPS的阻硫酸钙性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 25.9 60.7 83.0 93.2 100
稳锌性能测定参照中国石油总公司的冷却水分析和实验方法进行，锌离子为5mg/L，钙离子为150mg/L，碳酸氢根离子为75mg/L，测试温度80℃，恒温10h。结果见表4。
表4 ESA/IA/AMPS的稳锌性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 15.0 47.3 75.9 80.2 80.5
分散氧化铁性能测试使用配置水6，其中钙离子浓度为150mg/L，铁离子为10mg/L，pH=9，测试温度50℃，恒温5h。采用724型可见分光光度计测试其在450nm下的透光率。并以蒸馏水作为参比（透光率为100%）。透光率越低说明化学药剂对氧化铁的分散效果越好。
表5 ESA/IA/AMPS的分散氧化铁性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
透光率% 94.11 93.00 72.41 67.41 63.93
生物降解性参照GB/T 5456-2008《工业循环冷却水中化学需氧量（COD）的测定-高锰酸钾法》，采用THZ-82气浴恒温振荡器进行摇床实验法测定。
表6 ESA/IA/AMPS的生物降解性能
天数d 7 14 21 28
降解率% 73.0 74.5 77.3 77.3
与磁化器和静电水处理器联合使用时，磁场强度为0.6 T、磁化时间为30 min、流速为0.01 m/s；静电电压为8000 V、水流过静电水处理器的流速为1 m/s。使用配置水1和配置水3测定阻碳酸钙和阻磷酸钙性能，当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为100%，对磷酸钙的阻垢率为100%。
实施例2
（1）在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入16.34 g马来酸酐和40 mL去离子水，磁力搅拌下溶解。向溶液中滴加10 mol/L的NaOH溶液50 mL，此时马来酸酐水解为马来酸钠。在滴加过程中温度上升，控制温度在55℃以下。滴加完毕后，将温度升高到55℃，加入催化剂钼酸钠0.41g，再缓慢滴加30%的双氧水10 mL作为引发剂，滴加时间约为0.5 h。滴加完毕后，升温至65℃，进行环氧化0.5 h。
（2）在溶液中加入IA（衣康酸）、AMPS（2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸）、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、异丙醇和巯基乙酸。ESA（环氧琥珀酸）:IA（衣康酸）:AMPS（2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸）的质量比为1:0.3:0.2；异丙醇和巯基乙酸为单体总质量的0.6%，异丙醇：巯基乙酸的质量比为1：0.3。
（3）水浴温度升高到85℃后，缓慢滴加双氧水，恒温共聚3 h。双氧水为单体总质量的4%，双氧水：亚硫酸氢钠：硫酸亚铁铵的质量比为1：0.6：0.4。
阻碳酸钙性能参照GB/T 16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行，配制水1中钙离子浓度为300 mg/L，碳酸氢根离子的浓度为950mg/L；配置水2中钙离子浓度为600mg/L（以碳酸钙计），钙离子浓度为1200mg/L（以碳酸钙计）。测试温度80℃，恒温10h。结果见表7。
表7 不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻碳酸钙性能
加药量mg/L 10 20 30 40 50
配置水1 69.5% 78.8% 82.4% 93.7% 100%
配置水2 49.4% 60.2% 66.3% 72.3% 74.7%
阻磷酸钙垢性能参照《中国石油总公司的冷却水分析和实验方法 磷酸钙沉积法》和GB/T 22626-2008《水处理剂阻垢性能的测定-磷酸钙沉积法》进行测定。前者使用配制水3，钙离子浓度为100mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L，pH=9，测试温度80℃，恒温10h。后者使用配制水4，钙离子浓度为250mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L，pH=9，测试温度80℃，恒温10h。结果见表8。
表8不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻磷酸钙性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
配置水3 20.8% 56.2% 88.0% 100% 100%
配置水4 8.2% 18.6% 55.9% 92.2% 100%
阻硫酸钙性能测试使用配置水5，钙离子浓度为2000mg/L（以碳酸钙计），硫酸根离子的浓度为5000mg/L，pH=7.2，测试温度80℃，恒温10h。结果见表9。
表9 ESA/IA/AMPS的阻硫酸钙性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 22.6 63.5 76.0 90.2 100
稳锌性能测定参照中国石油总公司的冷却水分析和实验方法进行，锌离子为5mg/L，钙离子为150mg/L，碳酸氢根离子为100mg/L，测试温度80℃，恒温10h。结果见表10。
表10 ESA/IA/AMPS的稳锌性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 12.6 45.7 76.4 78.0 79.1
分散氧化铁性能测试使用配置水6，其中钙离子浓度为150mg/L，铁离子为10mg/L，pH=9，测试温度50℃，恒温5h。采用724型可见分光光度计测试其在450nm下的透光率。并以蒸馏水作为参比（透光率为100%）。透光率越低说明化学药剂对氧化铁的分散效果越好。
表11 ESA/IA/AMPS的分散氧化铁性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
透光率% 92.61 80.13 69.60 62.36 60.52
生物降解性参照GB/T 5456-2008《工业循环冷却水中化学需氧量（COD）的测定-高锰酸钾法》，采用THZ-82气浴恒温振荡器进行摇床实验法测定。
表12 ESA/IA/AMPS的生物降解性能
天数d 7 14 21 28
降解率% 72.7 72.7 75.0 75.2
与磁化器和静电水处理器联合使用时，磁场强度为0.6 T、磁化时间为40 min、流速为0.01 m/s；静电电压为5000 V、水流过静电水处理器的流速为1 m/s。使用配置水2和配置水4测定阻碳酸钙和阻磷酸钙性能，当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为90.4%，对磷酸钙的阻垢率为100%。
实施例3：
（1）在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入19.6 g马来酸酐和40 mL去离子水，磁力搅拌下溶解。向溶液中滴加10 mol/L的NaOH溶液50 mL，此时马来酸酐水解为马来酸钠。在滴加过程中温度上升，控制温度在55℃以下。滴加完毕后，将温度升高到55℃，加入催化剂钼酸钠0.49 g，再缓慢滴加30%的双氧水10 mL作为引发剂，滴加时间约为0.5 h。滴加完毕后，升温至70℃，进行环氧化0.5 h。
（2）在溶液中加入IA、AMPS、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、异丙醇和巯基乙酸。ESA:IA:AMPS的质量比为1:0.2:0.3，异丙醇和巯基乙酸为单体总质量的0.5%，异丙醇：巯基乙酸的质量比为1：0.3。
（3）水浴温度升高到85℃后，缓慢滴加双氧水，恒温共聚3 h。双氧水为单体总质量的6%，双氧水：亚硫酸氢钠：硫酸亚铁铵的质量比为1：0.5：0.4。
阻碳酸钙性能参照GB/T 16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》进行，配制水1中钙离子浓度为300 mg/L，碳酸氢根离子的浓度为950mg/L；配置水2中钙离子浓度为600mg/L（以碳酸钙计），钙离子浓度为1200mg/L（以碳酸钙计）。测试温度80℃，恒温10h。结果见表13。
表13 不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻碳酸钙性能
加药量mg/L 10 20 30 40 50
配置水1 71.5% 80.1% 85.2% 93.0% 100%
配置水2 46.0% 68.7% 77.3% 74.8% 77.9%
阻磷酸钙垢性能参照GB/T 22626-2008《水处理剂阻垢性能的测定-磷酸钙沉积法》和《中国石油总公司的冷却水分析和实验方法 磷酸钙沉积法》进行测定。前者使用配制水3，钙离子浓度为250mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L，pH=9，测试温度80℃，恒温10h。后者使用配制水4，钙离子浓度为100mg/L（以碳酸钙计），磷酸根离子的浓度为5mg/L， pH=9，测试温度80℃，恒温10h。结果见表14.
表14不同水质条件下ESA/IA/AMPS的阻磷酸钙性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
配置水3 23.0% 54.1% 86.2% 100% 100%
配置水4 6.7% 21.5% 52.6% 89.4% 100%
阻硫酸钙性能测试使用配置水5，钙离子浓度为2000mg/L（以碳酸钙计），硫酸根离子的浓度为4800mg/L，pH=7.2，测试温度80℃，恒温10h。结果见表15。
表15 ESA/IA/AMPS的阻硫酸钙性能
加药量 mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 18.0 58.1 80.1 92.0 98.4
稳锌性能测定参照中国石油总公司的冷却水分析和实验方法进行，锌离子为5mg/L，钙离子为150mg/L，碳酸氢根离子为75mg/L，测试温度80℃，恒温10h。结果见表16。
表16 ESA/IA/AMPS的稳锌性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
阻垢率% 12.9 46.5 77.6 78.3 78.6
分散氧化铁性能测试使用配置水6，其中钙离子浓度为150mg/L，铁离子为10mg/L，pH=9，测试温度50℃，恒温5h。采用724型可见分光光度计测试其在450nm下的透光率。并以蒸馏水作为参比（透光率为100%）。透光率越低说明化学药剂对氧化铁的分散效果越好。
表17 ESA/IA/AMPS的分散氧化铁性能
加药量mg/L 5 10 20 30 40
透光率% 92.50 82.16 72.28 67.06 64.12
生物降解性参照GB/T 5456-2008《工业循环冷却水中化学需氧量（COD）的测定-高锰酸钾法》，采用THZ-82气浴恒温振荡器进行摇床实验法测定。
表18 ESA/IA/AMPS的生物降解性能
天数 7 14 21 28
降解率% 72.3 73.7 75.1 75.6
与磁化器和静电水处理器联合使用时，磁场强度为0.5T、磁化时间为40min、流速为0.01 m/s；静电电压为8000V、水流过静电水处理器的流速为1m/s。使用配置水1和配置水3测定阻碳酸钙和阻磷酸钙性能，当加药量为40mg/L，对碳酸钙的阻垢率为94.0%，对磷酸钙的阻垢率为100%。
实施例4：
（1）在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入16.34 g马来酸酐和40 mL去离子水，磁力搅拌下溶解。向溶液中滴加10 mol/L的NaOH溶液50 mL，此时马来酸酐水解为马来酸钠。在滴加过程中温度上升，控制温度在55℃以下。滴加完毕后，将温度升高到55℃，加入催化剂钼酸钠0.41 g，再缓慢滴加30%的双氧水10 mL作为引发剂，滴加时间约为0.5 h。滴加完毕后，升温至65℃，进行环氧化0.5 h。
（2）在溶液中加入IA、AMPS、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、异丙醇和巯基乙酸。ESA:IA:AMPS的质量比为1:0.25:0.25，异丙醇和巯基乙酸为单体总质量的0.8%，异丙醇：巯基乙酸的质量比为1：0.5。
（3）水浴温度升高到95℃后，缓慢滴加双氧水，恒温共聚4 h。双氧水为单体总质量的6%，双氧水：亚硫酸氢钠：硫酸亚铁铵的质量比为1：0.6：0.4。
用配制水2和配制水4测试共聚物的阻碳酸钙性能和阻磷酸钙性能，试验结果表明，当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为80.1%，对磷酸钙的阻垢率为85.2%。与磁化器和静电水处理器联合使用时，磁场强度为0.6 T、磁化时间为40 min、流速为0.01 m/s；静电电压为8000 V、水流过静电水处理器的流速为1 m/s。当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为95.5%，对磷酸钙的阻垢率为100%。
实施例5：
（1）在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入16.34 g马来酸酐和40 mL去离子水，磁力搅拌下溶解。向溶液中滴加10 mol/L的NaOH溶液50 mL，此时马来酸酐水解为马来酸钠。在滴加过程中温度上升，控制温度在55℃以下。滴加完毕后，将温度升高到55℃，加入催化剂钼酸钠0.41 g，再缓慢滴加30%的双氧水10 mL作为引发剂，滴加时间约为0.5 h。滴加完毕后，升温至65℃，进行环氧化1 h。
（2）在溶液中加入IA、AMPS、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵、异丙醇和巯基乙酸。ESA:IA:AMPS的质量比为1:0.4:0.3，异丙醇和巯基乙酸为单体总质量的0.5%，异丙醇：巯基乙酸的质量比为1：0.3。
（3）水浴温度升高到85℃后，缓慢滴加双氧水，恒温共聚4 h。双氧水为单体总质量的4%，双氧水：亚硫酸氢钠：硫酸亚铁铵的质量比为1：0.8：0.4。
用配制水2和配制水4测试共聚物的阻碳酸钙性能和阻磷酸钙性能，试验结果表明，当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为64.7%，对磷酸钙的阻垢率为100%。与磁化器和静电水处理器联合使用时，磁场强度为0.6 T、磁化时间为30 min、流速为0.01 m/s；静电电压为8000 V、水流过静电水处理器的流速为3m/s。当加药量为40 mg/L，对碳酸钙的阻垢率为85.7%，对磷酸钙的阻垢率为100%。
实施例6
实施例1-5中所述的与磁化器和静电水处理器联合使用所用的***如附图1所示，其包括水循环***和水补充***，所述水循环***包括通过循环管路依次首尾连接的工业设备1、冷却塔2和冷却循环水池3，所述工业设备1和所述冷却循环水池3之间的循环管路上设有静电水处理器4；所述水补充***包括补水池5，所述补水池5上设有自循环管路，所述自循环管路上设有磁化水处理器6，所述补水池5的出口通过管路与所述冷却循环水池3的补水口相连，所述管路上设有加药装置7，所述加药装置7内填有环氧琥珀酸聚合物。
实施例1-5中所述的与磁化器和静电水处理器联合使用的方法，具体为利用磁化器对补充水进行处理得到磁化水，在磁化水进入水循环***前根据水质条件加入环氧琥珀酸聚合物进行药物处理，在水循环***中安装静电水处理器，使水进入工业设备经过静电场进行处理，所述的根据水质条件加入环氧琥珀酸聚合物是指根据要达到的水质性能去掺加环氧琥珀酸，本领域技术人员可以简单试验推出。
本领域技术人员应当理解，本申请中所述的磁化水处理器和静电水处理器结构均为已知技术，只要能满足对水磁化处理和施加静电场的都适合于本申请应用，具体结构此处不再赘述。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环氧琥珀酸聚合物的制备方法，所述环氧琥珀酸聚合物，由环氧琥珀酸、衣康酸和2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸单体共聚而成，其中环氧琥珀酸：衣康酸：2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸的质量比为1:0.2-0.4:0.1-0.3，其中环氧琥珀酸的计量方式为以马来酸酐计算，其特征在于，其具体由以下步骤制成：向环氧琥珀酸的水溶液中加入衣康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁铵和复合链转移剂，加热，缓慢滴加30%的双氧水，进行恒温共聚，得到产物环氧琥珀酸/衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸三元共聚物溶液，所述双氧水的加入量为单体总质量的4-8%，双氧水、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁铵的质量比为1：0.4-0.8：0.2-0.4；
所述的环氧琥珀酸的水溶液通过以下方法制备：向反应器中加入408-490g/L马来酸酐水溶液，溶解后滴加NaOH溶液，调节pH值，使马来酸酐水解为马来酸钠，加入催化剂钼酸钠，滴加氧化剂双氧水，升温环氧化，得到反应中间体环氧琥珀酸的水溶液；所述调节pH值范围在12-14；所述催化剂钼酸钠的加入量为马来酸酐质量的2-3%；所述氧化剂双氧水的加入量为马来酸酐质量的50-70%；所述环氧化温度为55-70℃，时间为0.5-1.0h。
2.根据权利要求1所述的一种环氧琥珀酸聚合的制备方法，其特征在于，所述调节pH值为12。
3.根据权利要求1所述的一种环氧琥珀酸聚合的制备方法，其特征在于，所述催化剂钼酸钠的加入量为马来酸酐质量的2.5%。
4.根据权利要求1所述的一种环氧琥珀酸聚合的制备方法，其特征在于，所述氧化剂双氧水的加入量为马来酸酐质量的50%。
5.根据权利要求1所述的一种环氧琥珀酸聚合的制备方法，其特征在于，所述的复合链转移剂的加入量为单体总量的0.5-1%，所述复合链转移剂为异丙醇-巯基乙酸，其中，异丙醇和巯基乙酸的质量比为1：0.3-0.5。
6.根据权利要求5所述的一种环氧琥珀酸聚合的制备方法，其特征在于，所述共聚温度为85 -95℃，共聚时间为2-4h。
7.一种环氧琥珀酸聚合物与磁场、静电联合水处理***，所述环氧琥珀酸聚合物，由环氧琥珀酸、衣康酸和2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸单体共聚而成，其中环氧琥珀酸：衣康酸：2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸的质量比为1:0.2-0.4:0.1-0.3，其中环氧琥珀酸的计量方式为以马来酸酐计算，其特征在于，其包括水循环***和水补充***，所述水循环***包括通过循环管路依次首尾连接的工业设备(1)、冷却塔(2)和冷却循环水池(3)，所述工业设备(1)和所述冷却循环水池(3)之间的循环管路上设有静电水处理器(4)；所述水补充***包括补水池(5)，所述补水池(5)上设有自循环管路，所述自循环管路上设有磁化水处理器(6)，所述补水池(5)的出口通过管路与所述冷却循环水池(3)的补水口相连，所述管路上设有加药装置(7)，所述加药装置(7)内填有上述的环氧琥珀酸聚合物；具体为利用磁化器对补充水进行处理得到磁化水，在磁化水进入水循环***前根据水质条件加入环氧琥珀酸聚合物进行药物处理，在水循环***中安装静电水处理器，使水进入工业设备前经过静电场进行处理。
8.根据权利要求7所述的一种环氧琥珀酸聚合物与磁场、静电联合水处理***，其特征在于，所述磁化水的磁场强度为0.4-0.7T，磁化时间为30-60min，流速为0.01-0.06m/s；静电场静电电压为2000 -8000V、水流过静电水处理器的流速为1-3 m/s。
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