多功能聚合物——水解聚马来酸酐（HPMA）

水解聚马来酸酐（HPMA）是一种多功能的聚合物

一、基本信息

中文名：水解聚马来酸酐

别名：聚马来酸

CAS登录号：26099-09-02

缩写：HPMA

相对分子量：400~800

化学结构：HPMA是一种低分子量聚电解质，是马来酸酐（MAH）经过部分水解后的产物，属于聚羧酸类阻垢分散剂。

二、物理状态

外观：通常为浅黄色至棕红色透明液体，具有一定的粘稠度。

溶解性：易溶于水，可以在冷水条件下溶解。

密度：相对密度为1.2（20℃）。

pH值：HPMA为酸性物质，其1%水溶液的pH值通常在2.0~3.0之间。

三、化学及热稳定性

化学稳定性：HPMA具有较高的化学稳定性。

热稳定性：HPMA的热稳定性也很高，分解温度在330℃以上，适用于高温环境下的应用。在高温（小于350℃）和高pH值环境下，HPMA仍能保持良好的阻垢分散效果。

四、主要性能及应用

阻垢性能：HPMA能够与水中的钙、镁等离子形成螯合物，阻止这些离子沉积形成水垢。它还能促使晶格畸变，使形成的微小晶粒分散在水溶液中，而不是聚集成大的晶体沉淀。HPMA对碳酸盐、磷酸盐等水垢有很好的阻垢效果，阻垢率可达98%，阻垢时间可达100小时。因此，HPMA被广泛用作循环冷却水、锅炉水、油田注水等系统的阻垢剂。

缓蚀作用：HPMA分子中的极性基团（如-COOH、-OH）中的氧原子可以成为吸附中心，与水中的金属离子形成螯合物，吸附于金属表面上，形成一层保护膜，从而起到缓蚀作用。与锌盐复配时，HPMA能够更有效地防止碳钢等金属的腐蚀。

分散性能：HPMA具有出色的分散性能，它可以分散悬浮在水中的细小颗粒，防止它们聚集形成沉积物，有助于保持系统的清洁。因此，HPMA也被用作分散剂。

pH调节：HPMA分子中的羧基可以与水中的氢离子（H+）或氢氧根离子（OH-）发生反应，调节水的pH值。在酸性环境中，HPMA可以与H+结合，减少酸性；在碱性环境中，HPMA可以与OH-结合，减少碱性。因此，HPMA还具有一定的pH调节功能。

其他应用：在农业领域，HPMA还可以用作土壤调节剂，改善土壤结构，提高水分渗透性和保水性。此外，HPMA还广泛应用于涂料、造纸、纺织和医药等行业。

五、生产工艺

HPMA的生产工艺主要包括聚合和水解两个步骤：

聚合阶段：使用引发剂（如过氧化物或偶氮化合物）控制反应温度和时间，以获得所需分子量的聚马来酸酐。

水解阶段：通过酸或碱催化水解聚马来酸酐，引入羧酸基团，形成水解聚马来酸酐（HPMA）。

六、安全注意事项

尽管HPMA无毒且对环境友好，但作为酸性物质，应避免与皮肤、眼睛等敏感部位接触。如果发生接触，应立即用大量清水冲洗，并视情况就医。在操作、储存和运输过程中，应穿戴适当的防护装备，如防护手套和工作服。