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阻垢剂的分类和性能特点阻垢剂定义能够防止水垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂。
主要有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种。
阻垢剂(scale inhibitor)：是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类常用水处理药剂。
冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。
它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
阻垢剂作用机理缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
络和增溶作用1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;静电斥力作用3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
阻垢剂的分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。
在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。
HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。
在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。
耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。
EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3～5倍。
2023年阻垢剂行业市场分析现状阻垢剂是一种应用于水处理行业的化学品，它能够有效地防止或减少水中的垢（如钙垢、镁垢等）的生成，保持水质的干净和稳定。
阻垢剂广泛应用于工业生产、居民生活、农业灌溉等领域，具有巨大的市场潜力。
阻垢剂的市场现状可以从以下几个方面来进行分析：一、市场规模和增长趋势阻垢剂市场在过去几年中呈现出稳步增长的趋势。
根据市场研究报告，全球市场规模从2016年的约30亿美元增长到了2020年的约38亿美元。
预计到2025年，全球市场规模将进一步增至约50亿美元。
这说明了阻垢剂市场在全球范围内的巨大潜力和增长空间。
二、市场竞争格局在阻垢剂行业中，存在着众多的竞争者。
主要的竞争者包括国际大型化学品公司，如巴斯夫、丽水股份、亨斯迈等，以及一些小型的本土化学品公司。
这些公司在产品研发、生产制造、销售渠道等方面拥有一定的优势，形成了较为完善的竞争格局。
三、市场需求特点阻垢剂的需求主要来自于工业和居民生活领域。
在工业领域，阻垢剂广泛应用于冷却水循环系统、锅炉水处理系统、油田注水系统等，用于防止垢的生成，提高设备的效率和使用寿命。
在居民生活领域，阻垢剂主要应用于家庭自来水管道的保护，让水质更加清洁和健康。
四、市场驱动因素阻垢剂市场的发展主要受到以下几个因素的驱动：1. 工业发展：随着全球工业化进程的加速，工业用水的需求不断增加。
这些工业用水中含有的各种离子和杂质，易于形成垢。
阻垢剂在工业生产中的应用需求也相应增加。
2. 环保要求：阻垢剂能够有效地减少水中的垢，提高水质的清洁度和稳定性。
这符合现代社会对环保和可持续发展的要求，所以阻垢剂受到越来越多的关注和应用。
3. 水资源短缺：全球水资源短缺已经成为一个普遍的问题，特别是一些水资源匮乏的地区。
阻垢剂的应用能够提高水的利用效率，保护水资源，因此在这些地区具有广阔的市场前景。
综上所述，阻垢剂行业市场正处于快速发展的阶段。
随着工业化进程的加速和环保意识的提高，阻垢剂市场的需求将继续增长。
有机膦阻垢分散剂硫酸钙阻垢行为研究靳晓霞王会滕厚开（天津化工研究设计院，天津 300131）硫酸钙结垢是油田生产和海水淡化中常见的问题，结垢会影响正常生产和开发效益，给生产带来许多危害，目前多采用添加化学阻垢分散剂的方法来预防硫酸钙垢的生成。
我们选取几种常用的阻垢分散剂，对其硫酸钙阻垢性能进行详细研究，为今后油田水阻垢处理和海水淡化阻垢处理奠定实验基础。
有机膦阻垢分散剂硫酸钙结垢油田海水淡化油田水结垢是油田生产中不可避免的问题，这个问题随着油田产水量的增加而变得更加突出。
结垢给生产带来许多危害，如在加热炉换热表面结垢会影响传热和发生安全问题，在地层结垢会引起注水压力升高和油井产液量减少，在管线结垢会引起堵塞和局部腐蚀【1】。
油田中最常见的无机垢有碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡锶垢、硅垢等。
在这几种油田结垢中，由于硫酸盐垢质地坚硬，附着牢固，又难以用常规酸碱类物质清除，因此对油田危害【2】【3】最大，常会导致采油管道、设备因结垢而报废，或堵塞地层等，严重影响油田的开发【4】效益。
硫酸盐垢在海水淡化工艺中也常常会遇见，海水淡化是目前解决沿海城市淡水资源严重缺乏的重要措施之一，而硫酸钙结垢是海水淡化生产中难以克服的实际问题,不仅影响【5】海水淡化装置的正常运行，结垢严重时还会使生产停止。
【6】【7】目前，防治硫酸钙垢的方法多以添加化学阻垢剂法为主，对抑制油田开发生产和海水淡化过程中硫酸钙结垢的阻垢分散剂进行综合研究，无疑会为制定有效的防垢措施起到重要的作用。
本试验重点研究了常见的有机膦类阻垢分散剂对硫酸钙垢的抑制作用，并利用扫描电镜等手段初步探讨了药剂对硫酸钙垢的阻垢机理。
CaCl（分析纯）、NaSO(分析纯)、KOH（分析纯）、去离子水； 24日立X－650扫描电子显微镜、PHS-3E型pH计、恒温水浴、干燥箱等。
表1 试验药剂试剂名称化学名称DTPMP 二乙烯三胺五甲叉膦酸BHMP 1，6-双亚已基三胺五甲叉膦酸EDTMP 乙二胺四甲叉膦酸PBTCA 2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PAPEMP 多氨基多醚基甲叉磷酸ATMP 氨基三亚甲基膦酸HEDP 羟基亚乙基二膦酸HPA 2-羟基膦酰基乙酸2+2-储备溶液、SO储备溶液；按一定4要求和顺序将配制好的各种储备液加入到500mL容量瓶中，用去离子水定容后转移至500mL用去离子水配制含阻垢剂1mg/mL的储备溶液、Ca2+烧杯中。
2024年阻垢器市场分析现状1. 引言阻垢器是一种用于水处理的设备，能够有效地去除饮用水、工业水中的水垢。
水垢是由水中的钙、镁等金属离子与碳酸根离子结合形成的固体沉淀物，会附着在管道、设备表面，降低工作效率，影响设备寿命。
阻垢器通过一系列的物理、化学作用，将水中的水垢分解，从而延长设备使用寿命、提高工作效率。
2. 市场规模及增长趋势根据市场调研数据显示，阻垢器市场在过去几年呈现稳步增长的趋势。
目前，全球阻垢器市场规模约为XX亿美元，并预计在未来五年内将保持XX%的年复合增长率。
市场增长主要受以下因素的影响：2.1 水处理行业的发展阻垢器市场的增长与水处理行业的发展密切相关。
随着工业和城市化的不断推进，水处理行业迅速崛起，并对阻垢器市场需求产生了巨大推动力。
在工业领域，各类设备和管道系统被广泛应用，阻垢器的需求明显增加。
在城市饮用水处理领域，由于水源的水质不断恶化，人们对阻垢器的需求也在不断增长。
2.2 环保意识的提高随着环境问题的日益严重，人们对于节约资源、减少浪费的意识也在不断提高。
阻垢器作为一种环保设备，能够有效地减少水垢生成，降低能源消耗，受到越来越多消费者的青睐。
消费者对环境友好产品的需求将进一步推动阻垢器市场的增长。
2.3 新技术的应用推动市场发展近年来，随着科技的不断进步，阻垢器领域也出现了一系列创新技术的应用。
例如，纳米材料的应用能够有效地分散水中的微小颗粒，阻止水垢的生成。
此外，一些智能阻垢器产品的出现，使得阻垢器的使用更加便捷和智能化。
这些新技术的应用将进一步推动阻垢器市场的发展。
3. 市场竞争格局目前，阻垢器市场存在着较为激烈的竞争格局。
市场上主要的竞争者包括国际知名企业和国内本土企业。
国际知名企业凭借其先进的技术、强大的研发实力和广阔的市场渠道，占据了市场的一定份额。
而国内本土企业则凭借成本优势、市场定位等优势在市场中找到一席之地。
不同竞争者在产品品质、性能、价格等方面存在差异化策略。
阻垢分散剂的研究现状及其特点(一) TheStateandPropertiesofResearchto
ScaleInhibitorsandDispersants
Abstracts:Thedevelopingprocessandpropertiesoftheresearchtoscaleinhibitorsofalltypesarecomme ndedindetailinthispaper.Thetypesandtheirsynthesisofthemainscaleinhibitorsindifferentdeveloping periodsarecommended.Andalsotheiradvantagesaredescribedsimply.Thedomesticdevelopingdirect ionofresearchworktowatertreatmentchemicalsissimplydescribedfurthermore.
KeyWords:scaleinhibitoranddispersant;naturalorganic;polycarboxylicacid;scaleinhibitionmechanis m;copolymer
摘要：本文主要详述了各类分散阻垢剂国内的研究现状及其特点；论述了在各个发展阶段使用的主要阻垢剂的种类及其合成方法，并对其优缺点进行了简单的描述；同时本文还就阻垢分散剂在国内的研究方向进行了简单的论述。
关键词：阻垢分散剂天然有机物聚羧酸阻垢机理共聚物
循环冷却水系统在运行过程中，由于原水水质、水温升高、浓缩倍数的提高等，造成系统的结垢、积污等问题，影响了系统的正常运行。
阻垢剂就是能够控制产生泥垢和水垢的一类药剂，其研究开发大致经历了起步阶段、聚羧酸使用阶段、多官能团共聚物使用阶段及特种结构和性能的阻垢分散剂使用阶段1-5]，并已经逐步走向成熟。
1.阻垢分散剂的起步阶段
60年代初尚未发展聚合物阻垢剂时，主要采用木质素、单宁、淀粉、纤维素等简单加工的天然有机物作为阻垢分散剂，控制水垢的生成2-7]。
木质素是一种无定形的芳香族聚合物，有极强的活性，其分子都是一些结构单元的聚合物。
木质素磺酸是磺化后的结构单元组成，结构单元上含有酚羟基和羧基。
水处理中应用的单宁，一般指从植物的皮、木质、叶、根部或果实中提取的天然单宁，它是指一类含有多酚羟基而聚合度不同的物质，并包括一些单体的混合物，分子量一般在2000以上。
淀粉和纤维素都属于碳水化合物中的糖类，分子式为(C6H10O5)n，其糖单体为葡萄糖。
天然分散剂在水处理应用中一般用量较大，约50mg/L~200mg/L；且在高温、高压条件下易分解，易造成系统的有机污染。
但由于天然分散剂具有来源方便、价格低廉、无公害，且具有分散污物的优点，目前在少量商品复合配方中仍有使用。
2.聚羧酸使用阶段
聚羧酸阻垢剂是一种、二种或多种单体聚合而成的阴离子型低相对分子质量的聚电解质，起阻垢作用的主要是聚合物的负离子，为Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+等的优良螯合剂，其阻垢机理是在水中起凝聚后的分散作用及晶格畸变作用。
只有在一定的相对分子量范围内，聚羧酸的阻垢性能才明显。
按照合成单体的种类，聚羧酸阻垢剂有均聚物阻垢剂和共聚物阻垢剂两大类。
2.1均聚物阻垢剂3-7]
70年代，开始使用聚丙烯酸聚合物，同时将具有优良缓蚀性能的有机膦酸盐作为阻垢分散剂使用，显示出良好的阻垢效果。
由于聚羧酸的阻垢性能与其分子量、羧基数目及间隔有关，每个品种有其最佳分子量值；若分子量相同，则碳链上羧基数目越多阻垢效果越好。
当羧基聚积密度较高时，阻碍了相邻碳原子的自由旋转作用，相对地固定了相邻碳原子上羧基的空间位置，增加了它们与碱土金属的缔合程度，从而提高了阻垢能力。
而丙烯酸和马来酸分子中羧基的数目相对较多，且间隔较小，因而现阶段使用的聚羧酸类阻垢剂主要是以它们为主体的。
聚丙烯酸是由丙烯酸单体在异丙醇调节剂下以过硫酸铵为引发剂聚合，也可通过丙烯腈水解生成丙烯酸再聚合而成。
作为阻垢剂时平均分子量一般在1000~6000范围内最好；对于含
盐量较高、温度较高的水质，分子量较高一些，约在2000~4000；对硫酸钙垢，分子量在720左右时，阻垢效果最好。
聚丙烯酸除具有良好的阻垢性能外，还能对非晶状的泥土、粉尘和腐蚀产物以及生物碎屑等起分散作用，应用广泛。
聚甲基丙烯酸是以甲基丙烯酸为单体聚合而成的，其阻垢性能与聚丙烯酸相似，但其耐温性能优于聚丙烯酸。
但是其价格昂贵，限制了其应用推广。
马来酸（酐）由于含有的羧基数量较多，以它为单体的聚合物的稳定性及耐温性能均优于丙烯酸类共聚物，得到了快速的发展。
水解聚马来酸酐（HPMA）由马来酸酐单体在甲苯中以过氧化二苯甲酰为引发剂聚合成聚马来酸酐，再通过加热水解，使其中酸酐大部分水解为羧基而成。
其分子中含有羧基数量多，阻垢性能好，在175℃时能保持良好的阻垢性能。
常用于海水淡化的闪蒸装置、低压锅炉、蒸汽机车等的阻垢。
张庆轩11]等将部分水解的聚马来酸酐膦化，可作为高矿化度水质的优良缓蚀阻垢剂，具有明显的溶限效应。
2.2共聚物阻垢剂1，3-8]
共聚物阻垢剂是八十年代开发、由多种单体共聚而成的一类新型无公害水处理剂，在分子中引入酰胺基、羟基、酯基、磺酸基、膦酸基等多种官能团，具有阻垢性能及耐温性能优越、热稳定性好、无毒、无害、对生态环境无污染等优点。
共聚物阻垢剂主要是以丙烯酸和马来酸为主体，根据水质、水垢种类及应用环境的不同，在分子中引入多种功能性官能团，而研制出多种阻垢剂配方。
丙烯酸—丙烯酸羟丙酯共聚物为20世纪80年代由日本粟田公司引进的其抑制碳酸钙垢的性能较差，但对磷酸钙、磷酸锌及氢氧化锌、水合氧化铁等有非常好的抑制和分散作用。
与聚磷酸盐复配可收到显著的缓蚀和阻垢效果。
郭德济18]等研究的马来酸酐—丙烯酰胺共聚物对碳酸钙及磷酸钙均有较好的阻垢效果，与表面活性剂复配使用时，性能尤佳。
在共聚物中引入羟基、磺酸基团17，26]，可以提高共聚物对磷酸钙的螯合和分散能力，显示出良好的应用前景。
苯乙烯磺酸—马来酸（酐）共聚物为国外最早开发并商品化的含磺酸基团共聚物。
由于分子中引入了苯环，热稳定性得以大大提高；同时分子中引入了磺酸基团，使得分散作用加强。
常用于冷却水系统和中、低压锅炉中，用来控制磷酸钙、碳酸钙、硅酸盐、氧化铁及污泥沉淀，效果显著。
2.3磷系阻垢剂2-5]
磷系阻垢剂最常见的是聚磷酸盐和有机膦酸。
常用的聚磷酸盐有长链状阴离子的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，其作用机理据认为是吸附置换、晶格歪曲以及螯合作用；有机膦酸是70年代以来循环冷却水化学处理中广泛应用的重要的含磷有机缓蚀阻垢剂，其分子结构中含有与碳原子直接相连的膦酸基团-PO(OH)2，具有良好的化学稳定性，有一定程度的耐氧化性，不易水解，能耐较高温度等优点，其阻垢机理主要是具有明显的晶格畸变和络合增溶作用；PBTCA为典型的膦羧酸，分子中同时含有膦酸基和羧基，阻垢性能优异，在高温、高硬、高pH的水质条件下具有良好的阻垢性能，与锌盐和聚磷酸盐复配可产生良好的协同效应；国内80年代开始使用的有机磷酸酯为另一类含磷的有机缓蚀剂，对控制硫酸钙垢、消除硬垢、稳定锌盐和分散污泥、油垢方面有较好的效果。
3.多官能团共聚物使用阶段
80年代，随着环境对排污的限制和循环水浓缩倍数的提高，各种高性能的共聚物阻垢分散剂开始不断出现，尤其是含磺酸、磷酸和其它官能团的共聚物，因其优良的性能引起普遍关注。
含磺酸、羧酸、酰胺基和膦酸基等多官能团的三元或多元共聚物，产品的分散阻垢性能大为提高9-27]。
4.特种结构和性能的阻垢分散剂使用阶段
90年代，具有特种结构和性能的阻垢分散剂开始出现。
如乙二烯三胺五亚甲基膦酸以及分子中含聚醚一类的阻垢分散剂1]具有对钙的容忍度大、适合超高硬度碱度水质处理、对多种类型水垢均具有良好的阻垢分散效果以及具有优良的粘泥剥离作用等优点，逐步显示出良
好的应用前景。
同时，随着环境对排污的限制和水处理技术的提高，逐步出现了聚环氧琥珀酸28]、聚天冬氨酸29]等生化降解性能优良的绿色阻垢剂；同时开始向着原料绿色化方向发展，以植物性材料如腐植酸为原料的阻垢分散剂的研究得以突破性进展，取得了良好的阻垢效果和社会效益。
5.结束语
综上所述，阻垢分散剂的研究是一个比较漫长的过程，它已逐步走向成熟。
作者认为，就国内研究而言，应继续拓宽共聚物阻垢分散剂的研究范围，研究出一系列同时具有缓蚀、阻垢以及杀生等作用的复合配方，大力开发具有当代先进水平的药剂，在缓蚀阻垢剂方面再上一个台阶。
开发出具有在高硬度、高碱度水质在高浓缩倍数下运行的处理方案以及低硬度、强腐蚀性水质在高浓缩倍数下运行的水处理技术。
