马来酸酐(MA)及其聚合物因具有优异的热稳定性、阻碳酸钙垢等性能而受到广泛应用，但其抑制磷酸钙垢的性能较差。含有磺酸单体，尤其是含2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(AMPS)单体的共聚物不仅能抑制碳酸钙垢，而且对阻磷酸钙垢也有极好的性能[1]。膦酸盐对水中存在的多种金属离子如钙、镁、铁等有强的螯合作用，对水中金属无机盐的沉积具有良好的抑制作用，且能在较宽的pH值范围使用，特别是能在碱性条件下使用。笔者以水为溶剂，过硫酸铵为引发剂，MA、AMPS、次磷二氢钠为原料合成了含膦基、羧基和磺酸基的共调聚物(以下简称共调聚物)[2]。它兼具有机膦酸、羧酸和磺酸基团的优点[3]。在水中既有良好的阻碳钙垢和磷酸钙垢能力，又有好的颗粒分散性，可以认为是一种多功能的药剂。能广泛用于钢铁、冶金、化工等行业的工业循环冷却水以及锅炉用水等领域。

    1 实验

    1．1 主要设备及原料

    电动搅拌机，真空干燥箱，超级恒温器，恒压滴液漏斗，控温仪。

    MA、AMPS均为工业品；次磷酸二氢钠、过硫酸铵、乙醚、甲醇、EDrrA、氢氧化钾、碳酸氢钠、氯化钙等均为分析纯。

    1．2 合成

    在装有电动搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的四15瓶中，先装入75g马来酸酐加水，搅拌溶解；再同时滴加过硫酸铵(11．5g)水溶液、AMPS(79．2g)和次磷酸二氢钠(18．6g)的水溶液，维持反应温度70℃，加热回流，滴加时间不少于1h。滴加完毕，继续反应3h，冷却至室温，得淡黄色粘稠透明液体。

    取一小部分产品溶于甲醇，再用过量乙醚重结晶，60℃真空干燥后，得白色固体。

    1．3 性能实验

    1．3．1 阻碳酸钙垢沉积实验

    将含一定量药剂、Ca2+质量浓度为240mg／L、HCO质量浓度为732mg／L的450mL水样加入三颈烧瓶中，将此烧瓶浸入604-0．2℃的恒温水浴中，以80L／h的流量鼓人空气。回流6h后，停止鼓人空气，取出三颈烧瓶，放至室温，测定溶液中Ca2的稳定浓度。同时做空白实验，计算碳酸钙沉积的抑制能力。

    1．3．2 阻磷酸钙垢积实验

    将含一定量药剂、啷质量浓度为5mg／L、Ca2 质量浓度为250mg／L、pH值为9(用四硼酸钠调节)的500mL水样加入容量瓶中，将此瓶置于(80±1)℃的水浴锅中，静置10h后取出，冷却，测定溶液的POl浓度，时做空白实验，计算磷酸钙沉积的抑制能力。

    2 结果与讨论

    2．1 阻碳酸钙垢性能的评定

    按照1．3．1的条件对共调聚物阻碳酸钙垢的性能进行了评定，并与水解聚马来酸酐(HPMA)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)进行了比较，实验结果见表1。

    由表1可知，随加药量的增大，药剂对CaC03沉积的抑制能力提高，共调聚物的阻垢效果最好。

    2．2 阻磷酸钙垢性能的评定

    按照1．3．2的条件对共调聚物阻磷酸钙垢的性能进行了评定，并与HPMA、HEDP进行了比较，实验结果见表2。

    从表2可知，共凋聚物具有良好的阻磷酸钙垢性能，并且存在“临界效应”。在临界浓度8．0mg／L以下，共调聚物对磷酸钙垢的阻垢能力较差，浓度增至临界浓度时，其对磷酸钙垢的阻垢率发生突变，阻垢性能远远优于HPMA和HEDP，说明磺酸基团的引入有利于抑制磷酸钙垢的生成。

    3 结论

    (1) 以MA、AMPS和次磷酸二氢钠为原料，过硫酸铵为引发剂合成的共调聚物，具有优异的抑制碳酸钙垢、磷酸钙垢的性能，其综合性能优于HPMA和HEDP，是一种性能优异的水处理剂。

    (2) 此共调聚物合成工艺简单，成本较低，对环境无污染，易于实现工业化生产。

    参考文献

    [1] 复明珠，等．新型高效水处理的合成及性能研究[J]．精细化工，2000，17(2)：66—68．

    [2] 崔小明，等．阻垢分散剂"fSS一94的合成及性能研究[J]工业水处理，2000，20(9)：l9—21

    [3] 鲍其鼐，等．新一代有机瞵酸与冷却水处理[J]．石油炼制与化工，l997，28fl0)：44—46．