耐高温HPMA,含量20

别名:聚马来酸
结构式:
一、产品性能
在高温(<350℃)和高PH下有明显的溶限效应。HPMA适用于碱性水质或同其它药物复配使用。HPMA在300℃以下对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果，阻垢时间可达100h。由于HPMA阻垢性能和耐高温性能，因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉、蒸汽机车、原油脱水、输水输油管线及工业循环冷却水中得到广泛使用。另外HPMA有一定的缓蚀作用，与锌盐复配效果更好。
HPMA还可用于水泥外加剂，EDTMPSHPMA与EDTMPS按3:1比例复配后，可用于低压锅炉炉内水处理。

聚马来酸酐HPMA反渗透中使用的一种普通阻垢剂成分，但随着阻垢剂的出现，用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配制一次溶液，因为暴露在空气中会水解，发生水解后不仅会降低阻垢效果，而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用HPMA可减少碳酸钙结垢

阻垢剂阻垢机理的匹配模型的研究较少，且已有 的研究对象主要是氨基甲叉三膦酸(ATMP，分子质量299)、羟基乙叉二膦酸(HEDP，分子质量206)等含 膦基团的简单分子，只需采用密度泛函理论即可较方便地得到这些分子的佳构型和相关参数，如Zahid 等研究了HEDP、ATMP 和PBTCA 等几种有机膦系小分子阻垢剂的结构与阻Ca3(PO4)2 的关系，提出 了匹配模型理论，而对于T-225(分子中含有羧酸基团、酯基基团)、AA-AMPS(分子中含羧酸基团、磺酸 基团和酰胺基团)、POCA(分子中含有膦酰基基团、羧酸基团、磺酸基团和酰胺基团)等相对分子质量在2000 以上、分子中含有多种官能团的聚合物阻垢分散剂，其模型构建较为复杂，因此关于它们的微观分 子结构与阻垢分散性能之间的关系研究未见报道

采用静态阻垢法评估了几种聚合物对碳酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢性能，结果分别见图1 和图2。 由实验结果可以看出，几种聚合物对CaCO3 和CaSO4垢均具有较好的抑制作用；随加药浓度的增大， 聚合物对两种无机垢的抑制作用增强。对于阻CaCO3垢，HPMA 的抑制能力较强，其次是PAA，T-225 的性能与PAA相当，POCA与AA-AMPS 共聚物性能相当，较PAA 差。对于阻CaSO4 垢，POCA 和AA-AMPS在低浓度时就表现出良好的抑制作用，性能好，其次是T-225，当加药量大于10mg/L后HPMA 的性能与T-225相当，PAA的性能相对比HPMA 差。该实验结果与循环水系统现场实际使用效 果是一致的。

有机阻垢剂分子中呈负电性的功能基团可能会与难溶钙盐表面上带有正电的钙离子通过库仑静电势相互作用，但由于CaCO3 晶体和CaSO4 晶体每一个晶面上的Ca-Ca 严格按照一定 的生长规律排列，只有当有机阻垢剂分子中功能基的空间尺度与晶面金属离子的间距匹配时，才会产生 的吸附行为，从而阻塞成垢离子的进一步沉积而抑制晶体的生长发育。

结论：①总体呈电中性的五种聚合物分子中，羧基氧原子所带 的负电荷较多，容易与无机垢晶体生长面上的Ca2+之间形成库仑相互作用；同时，AA-AMPS 共聚物中， 磺酸基团的三个氧原子所带负电荷分别为−0.8815，−0.8531 和−0.6620，POCA 分子中膦酰基基团上的三 个氧原子的负电荷分别为−0.8785，−0.6954 和−0.7512；磺酸基团的三个氧原子所带负电荷分别为−0.8773， −0.8580 和−0.6685，远比羧基氧原子上的负电荷多，从而提高了原子之间的亲和力，使POCA和AA-AMPS 共聚物的抗氧化能力、抗水解能力、耐温性能以及对锌离子的稳定性能等比单纯的聚丙烯酸有较大的改 善，这与实验结果是一致的。

HPMA 分子中有多个氧原子对的间距与方解石{104}、{102}及{001}晶面上近邻钙离子对的间 距接近，且聚合物分子本身又具有一定的柔性，所以分子中的多个羧基氧原子都极易成为阻垢剂与晶面 作用的吸附位，从而能有效地阻止这些晶面的继续生长，或使晶格发生扭曲畸变而生成松软的垢，易于 被水流冲走，达到阻垢效果。PAA、T-225分子中有三对氧原子对的间距与方解石晶面上的近邻钙离 子对的间距接近，从原子对匹配效果来看，三种聚合物分子均为CaCO3 垢良好的阻垢剂，其中HPMA 的吸附位多，匹配效果好，对CaCO3 的阻垢效果好。大量实验也证实，HPMA 中羧酸基团的密 度较高，有利于提高对CaCO3 的抑制作用。