本发明涉及马来酸酐共聚物，具体为一种水解马来酸酐共聚物阻垢剂和制备方法。
背景技术：
1、水解聚马来酸酐含有大量的羧酸基团，可以与钙离子、镁离子等发生螯合作用，具有很好的阻垢分散性能、耐高温等性能，可以作为阻垢剂，在油田管道、工业循环冷却水处理等方面有广泛的应用。因此发展高阻垢性能的水解聚马来酸酐是研究热点。
2、目前主要是以过氧化氢等作为引发剂，金属化合物作为催化剂，采用水解法来制备水解聚马来酸酐。专利cn201510322754.3公开了利用固体超强酸作为催化剂，马来酸酐、烯丙基磺酸钠进行聚合反应，得到的阻垢剂具有较好的水溶解性和阻垢分散性；但是该专利的固体超强酸催化剂和聚合反应体系较为复杂，不利于工业化生产。本发明利用过硫酸钾、氢氧化钠作为催化体系，协同诱导马来酸酐等功能性单体进行开环共聚反应，拓展水解聚马来酸酐在阻垢剂中的应用。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是：提供了一种具有高效阻垢性能的水解马来酸酐共聚物阻垢剂，可以很好的应用于阻垢剂中。
2、本发明的提供技术方案是：
3、一种水解马来酸酐共聚物阻垢剂，由如下原料制备而成：100重量份马来酸酐、20-50重量份3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠、0.8-1重量份过硫酸钾；
4、优选的，3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠的制备方法为：
5、步骤（1）:将苄基-1-哌嗪碳酸酯、3-氯-2-羟丙基磺酸钠、三乙胺、乙醇加入到烧瓶中，进行反应，旋转蒸发，产物洗涤后重结晶，得到中间体1；。
6、步骤（2）:将中间体1、马来酸酐、甲苯加入到烧瓶中，在60-75℃的温度下反应4-8h，旋转蒸发，产物用水洗涤，然后加入到反应釜中，再加入氢溴酸的醋酸溶液，20-35℃的温度下反应6-10h，加入蒸馏水，析出沉淀物，过滤后沉淀物洗涤、重结晶，得到3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠。
7、优选的，步骤（1）中3-氯-2-羟丙基磺酸钠、三乙胺的质量分别是苄基-1-哌嗪碳酸酯质量的95-110%、45-60%。
8、优选的，步骤（1）中反应在70-80℃的温度下进行4-8h。
9、优选的，步骤（2）中马来酸酐的质量是中间体1质量的32-46%。
10、优选的，水解马来酸酐共聚物阻垢剂的制备方法为：将马来酸酐、3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠、水加入到反应釜中，升温至90-95℃，搅拌混匀后再升温至100-105℃，滴加质量分数为40-50%的氢氧化钠水溶液，滴加完毕后搅拌20-40min，再加入过硫酸钾催化剂，保温反应2-3小时，最后滴加质量分数为30-37%的盐酸溶液，混匀后将溶液冷却，倒入进甲醇中，析出沉淀物，抽滤、洗涤滤饼，得到水解马来酸酐共聚物阻垢剂。
11、本申请具有以下有益效果：利用苄基-1-哌嗪碳酸酯、3-氯-2-羟丙基磺酸钠、马来酸酐等作为反应原料，经过取代、马来酸酐酯化、氢溴酸的醋酸体系脱除cbz保护基的反应，制备得到3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠，然后在过硫酸钾、氢氧化钠的催化体系中，协同诱导3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠与马来酸酐发生开环共聚反应，得到新型的水解马来酸酐共聚物阻垢剂。实现了将哌嗪、磺酸、羧基等基团引入到马来酸酐共聚物的分子链中。同时在聚合反应体系中利用氢氧化钠的酸碱中和反应放热的原理，为反应过程提供热量，起到减少能源消耗的效果；最后用盐酸进行中和并调节ph，从而得到高性能的水解马来酸酐共聚物阻垢剂。
12、本发明水解马来酸酐共聚物中含有的磺酸、羧基与钙离子有很强的配位螯合作用，同时哌嗪基团中的亚氨基和氮原子也有很好的配位作用，可以使水解马来酸酐共聚物阻垢剂选择性地吸附在碳酸钙、磷酸钙等晶体的表面，抑制碳酸钙、磷酸钙颗粒的结晶作用，使碳酸钙垢、磷酸钙垢晶粒变得蓬松，易被水流冲洗，从而表现出优异的阻碳酸钙垢和阻磷酸钙垢性能。
1.一种水解马来酸酐共聚物阻垢剂，其特征在于，所述水解马来酸酐共聚物阻垢剂由如下原料制备而成：100重量份马来酸酐、20-50重量份3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠、0.8-1重量份过硫酸钾；
2.根据权利要求1所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂，其特征在于，所述步骤（1）中3-氯-2-羟丙基磺酸钠、三乙胺的质量分别是苄基-1-哌嗪碳酸酯质量的95-110%、45-60%。
3.根据权利要求1所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂，其特征在于，所述步骤（1）中反应在70-80℃的温度下进行4-8h。
4.根据权利要求1所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂，其特征在于，所述步骤（2）中马来酸酐的质量是中间体1质量的32-46%。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将马来酸酐、3-哌嗪-2-丁烯二酸单酯基磺酸钠、水加入到反应釜中，升温至90-95℃，搅拌混匀后再升温至100-105℃，滴加氢氧化钠水溶液，滴加完毕后搅拌20-40min，再加入过硫酸钾催化剂，保温反应2-3小时，最后滴加盐酸溶液，混匀后将溶液冷却，倒入进甲醇中，析出沉淀物，抽滤、洗涤滤饼，得到水解马来酸酐共聚物阻垢剂。
6.根据权利要求5所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为40-50%。
7.根据权利要求5所述的水解马来酸酐共聚物阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为30-37%。
