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原文传递用于水系统结垢控制的荧光萘酰亚胺聚合物及其溶液

专利名称：	用于水系统结垢控制的荧光萘酰亚胺聚合物及其溶液
摘要：	本发明公开了适用于工业水系统阻垢的荧光水溶性水处理聚合物，所述水处理聚合物包含非季铵化荧光萘酰亚胺衍生物单体。同时，本发明还公开了所述单体的制备方法、所述聚合物的制备方法、工业水系统阻垢方法、聚合物在凝结和絮凝方面以及在清洁应用中的使用方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	荷兰;NL
申请人：	诺力昂化学品国际有限公司
发明人：	K·A·罗德古斯;J·桑德斯;K·赛托;J·L·琼斯
专利状态：	有效
申请日期：	2020-05-27T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-11T00:00:00+0800
申请号：	CN202080053946.8
公开号：	CN114174809A
代理机构：	北京市中咨律师事务所
代理人：	王丹丹;刘金辉
分类号：	G01N21/64;C09K11/02;C09K11/06;G;C;G01;C09;G01N;C09K;G01N21;C09K11;G01N21/64;C09K11/02;C09K11/06
申请人地址：	荷兰阿纳姆
主权项：	1.一种适用于水处理并可通过使聚合混合物聚合获得的水溶性荧光聚合物，包含： (a)含量为10-99.999mol％(基于100mol％聚合物)的至少一种羧酸单体；以及 (b)至少一种选自化学结构式(I)和化学结构式(II)的非季铵化荧光萘酰亚胺衍生物单体：其中，R1和R3独立选自H、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、氨基、烷基氨基、芳胺基、芳烷氨基、烷基芳胺基、杂芳基、卤素、-NO2、C1-C4烷基-O-(CHR4CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， R2和R4独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基， n＝0-10，优选表示1，以及 m＝1-10；以及其中，A选自-(NR23)-、-O-和-O-烷基-芳基- R23选自H和C1-C4烷基， R21选自H、烷基、芳基、烷芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、烷氧基胺、氨基、N,N-二烷基氨基烷基、卤素、C1-C4烷基-O-(CHR24CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， m＝1-10， n＝0-10，当A为-O-时，优选表示1，当A为-O-烷基-芳基时，优选表示0，以及 R22和R24独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基，所述至少一种非季铵化荧光单体在水溶性荧光聚合物中的含量为0.001–20mol％。 2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述至少一种非季铵化荧光萘酰亚胺衍生物单体或者包括(a)化学结构式(I)，其包含小于15mol％(基于100mol％的化学结构式(I))的化学结构式(III)，或者包括(b)化学结构式(II)，其包含小于15mol％(基于100mol％的化学结构式(II))的化学结构式(IV)，其中：化学结构式(I)为：其中，R1和R3独立选自H、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、氨基、烷基氨基、芳胺基、芳烷氨基、烷基芳胺基、杂芳基、卤素、-NO2、C1-C4烷基-O-(CHR4CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， R2和R4独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基， n＝0-10，优选表示1，以及 m＝1-10；化学结构式(II)为：其中，A选自-(NR23)-、-O-和-O-烷基-芳基- R23选自H和C1-C4烷基， R21选自H、烷基、芳基、烷芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、烷氧基胺、氨基、N,N-二烷基氨基烷基、卤素、C1-C4烷基-O-(CHR24CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， m＝1-10， n＝0-10，当A为-O-时，优选表示1，当A为-O-烷基-芳基时，优选表示0，以及 R22和R24独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基；化学结构式(III)为：其中，R55表示H或烷基；以及化学结构式(IV)为：其中，R66表示H或烷基。 3.根据权利要求1或2中任一项所述的聚合物，其中，R1和R3独立表示H或烷氧基。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物，其中，所述聚合混合物还包含至少一种共聚单体，从包括以下几项的组中选择所述至少一种共聚单体： (a)含磷基团单体； (b)含磺酸单体；和/或 (c)非离子型单体。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物，所述聚合物包含至少一种非季铵化荧光萘酰亚胺衍生物单体，其在聚合物中的掺入量大于等于85％。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚合物，所述聚合物具有可泵送性。 7.一种适合作为预混料用于制备权利要求1-6中任一项所述聚合物的荧光单体组合物，包含： (a)一种或多种选自化学结构式(I)和化学结构式(II)的荧光单体：其中，R1和R3独立选自H、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、氨基、烷基氨基、芳胺基、芳烷氨基、烷基芳胺基、吡咯基、卤素、-NO2、C1-C4烷基-O-(CHR4CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， R2和R4独立表示H或甲基， n＝0-10，优选表示1，以及 m＝1-10；以及其中，A选自-(NR23)-或-O-和-O-烷基-芳基-， R23表示H或烷基， R21选自H、烷基、芳基、烷芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、烷氧基胺、氨基、N,N-二烷基氨基烷基、卤素、(-OCH2CHR24)m-O-C1-C4烷基、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐和-亚烷基-PO3H2或其盐， m＝1-10， n＝0-10，当A为-O-时，优选表示1，当A为-O-烷基-芳基时，优选表示0， R22和R24独立表示H或C1-C6烷基，以及 (b)一种包含丙烯酸、甲基丙烯酸或其混合物的溶剂，其中，所述组合物包含至少2wt％的所述一种或多种荧光单体。 8.一种适用于制备权利要求1-6中任一项所述聚合物的荧光单体，所述单体或者包括(a)化学结构式(I)，其包含小于15mol％(基于100mol％的化学结构式(I))的化学结构式(III)，或者包括(b)化学结构式(II)，其包含小于15mol％(基于100mol％的化学结构式(II))的化学结构式(IV)，其中：化学结构式(I)为：其中，R1和R3独立选自H、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、氨基、烷基氨基、芳胺基、芳烷氨基、烷基芳胺基、杂芳基、卤素、-NO2、C1-C4烷基-O-(CHR4CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， R2和R4独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基， n＝0-10，优选地表示1，以及 m＝1-10；化学结构式(II)为：其中，A选自-(NR23)-、-O-和-O-烷基-芳基- R23选自H和C1-C4烷基， R21选自H、烷基、芳基、烷芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、烷氧基胺、氨基、N,N-二烷基氨基烷基、卤素、C1-C4烷基-O-(CHR24CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， m＝1-10， n＝0-10，当A为-O-时，优选表示1，当A为-O-烷基-芳基时，优选地表示0，以及 R22和R24独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基；化学结构式(III)为：其中，R55表示H或烷基；以及化学结构式(IV)为：其中，R66表示H或烷基。 9.一种适用于制备权利要求1-6中任一项所述聚合物的非季铵化荧光萘酰亚胺衍生物单体，所述单体选自化学结构式(I)：其中，R1和R3独立选自H、羟基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷基芳氧基、氨基、烷基氨基、芳胺基、芳烷氨基、烷基芳胺基、杂芳基、卤素、-NO2、C1-C4烷基-O-(CHR4CH2O-)m、-CO2H或其盐、-SO3H或其盐、-PO3H2或其盐、-亚烷基-CO2H或其盐、-亚烷基-SO3H或其盐、-亚烷基-PO3H2或其盐， R2和R4独立表示H或C1-C4烷基，优选H或C1-C2烷基，更优选H或C1烷基， n＝0-10，优选表示1，以及 m＝1-10；条件是R1和R3不同时表示H。 10.根据权利要求9所述的单体，其中，R1和R3均表示烷氧基，或优选甲氧基。 11.根据权利要求9或10中任一项所述的单体，所述单体为化学结构式(I)两种单体的混合物，第一种单体中R1表示烷氧基且R3表示H，第二种单体中R1和R3均表示烷氧基。 12.一种通过将权利要求7-11中任一项所述荧光单体与其他单体聚合制备而成的水溶性聚合物。 13.根据权利要求12所述的聚合物，其中，从包括以下几项的组中选择所述其他单体：阳离子、阴离子和/或非离子单体。 14.根据权利要求13所述的聚合物，其中，荧光单体在聚合物中的掺入量大于等于85％。 15.一种水溶液，包含至少一种权利要求1-6或12-14中任一项所述的水溶性荧光聚合物；优选包含至少10wt％(基于所述溶液总重量)所述至少一种水溶性荧光聚合物。 16.根据权利要求15所述的水溶液，包含至少20wt％(基于所述溶液总重量)的所述至少一种水溶性荧光聚合物。 17.一种工业水系统阻垢方法，包括： (a)在工业水系统中加入权利要求1-6或12-14中任一项所述的水溶性聚合物；以及 (b)监测水溶性荧光聚合物发出的荧光信号。 18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述水垢选自磷酸盐垢、碳酸盐垢、硅垢和硫酸盐垢。 19.根据权利要求1-6或12-14中任一项所述的水溶性聚合物作为添加剂防止凝结或防止絮凝的用途。 20.一种水处理系统的凝结或防絮凝方法，包括以下步骤： (a)向水系统中投加权利要求1-6或12-14中任一项所述的水溶性聚合物；以及 (b)监测水处理系统发出的荧光信号。 21.一种确定给定位置是否已清洁的方法，包括以下步骤： (a)在所述位置应用权利要求1-6或12-14中任一项所述的水溶性聚合物； (b)对所述位置进行至少一次清洁；以及 (c)完成所述清洁之后，尝试检测所述位置是否有残留的荧光萘酰亚胺衍生物，如果有，则表明需要额外清洁。
所属类别：	发明专利