CN107285491B - 阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，各原料的重量比分别为由2‑膦酸丁烷‑1,2,4三羧酸2‑10%，羟基乙叉二膦酸2‑10%，水解聚马来酸酐5‑15%，磺酸共聚物3‑10%，烷基酚聚氧乙烯醚0.1‑1%，季铵盐2‑10%，苯骈三氮唑0.2‑1%，余量为水。本发明将阻垢缓蚀剂和杀菌剂进行复配，使水处理剂达到一剂多用的功能，从而能够对空调循环水的阻垢、腐蚀、微生物三大问题进行一剂处理。本发明的加药方法是连续性添加，微生物的控制非常稳定，而且可以根据现场水质，可以将阻垢、缓蚀和杀菌的比例进行针对性调整。

Description

阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂及其制备方法。
背景技术
冷却水长期循环使用后，必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生这三个问题，解决这三个问题行之有效的方法就是针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件，选择阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂组成适宜的水处理工艺配方，确定工艺控制条件，进行循环冷却水的正常运行处理，保证冷却塔、凝汽器等设备处于最佳的运行状态，有效的控制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀，有效的控制微生物的生长，提高工业循环冷却水的重复利用率。
中央空调开式循环冷却水系统日常运行过程中需要添加药剂来解决结垢和军团菌的问题，常规的办法是添加阻垢缓蚀剂和杀菌剂两种产品，阻垢缓蚀剂的添加一般是连续加入系统，杀菌剂是每个月添加一次。因为杀菌剂是每月添加一次这就造成水中细菌含量是有很大的波动，加药前处于波峰，而加药后处于波谷，杀菌处理效果有很大波动，而酒店的军团菌处理要求杀菌处理效果越稳定越好。另外杀菌剂的添加量较小，现场添加不容易计量，经常出现加药浪费现象。
一般的杀菌剂不能与阻垢缓蚀剂很好的互溶问题，因为杀菌剂属于阳离子型的表面活性剂类，而阻垢缓蚀剂则是阴离子型的，直接配制在一起会发生反应。所以寻求开发既能保证阻垢缓蚀性能，又能控制微生物滋生的一剂多效的水处理药剂，具有十分重要的意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂及其制备方法，该水处理剂具有阻垢、缓蚀、杀菌作用。
本发明的目的是以下述方式实现的：
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸2-10%，羟基乙叉二膦酸2-10%，水解聚马来酸酐5-15%，磺酸共聚物3-10%，烷基酚聚氧乙烯醚0.1-1%，季铵盐2-10%，苯骈三氮唑0.2-1%，余量为水。
所述季铵盐为支化季铵盐或聚季铵盐。
所述磺酸共聚物为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5-10min，再加入季铵盐，搅拌5-10min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
相对于现有技术，本发明将季胺盐杀菌剂配合非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚作为助溶剂，然后与阻垢缓蚀剂配制在一起，达到相互溶解又不起反应的目的。
在制备时，先加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸和阴离子型的阻垢缓蚀剂水解聚马来酸酐，搅拌使其溶解后，再加入非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚，非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚为长链高分子聚合物，有很多支链，阴离子型的阻垢缓蚀剂可以附着在烷基酚聚氧乙烯醚的支链上，搅拌使阴离子型的阻垢缓蚀剂附着在烷基酚聚氧乙烯醚的支链上以后，再加入阳离子型杀菌剂季铵盐，在搅拌条件下，阳离子型杀菌剂季铵盐也会附着在烷基酚聚氧乙烯醚的支链上，这样烷基酚聚氧乙烯醚起到架桥的作用，可阻止阴离子型的阻垢缓蚀剂与阳离子型杀菌剂发生化学反应，降低阻垢缓蚀杀菌的效果，这时再加入阴离子型的磺酸共聚物，对体系中的阴阳离子起到调配的作用，苯骈三氮唑对抑制铜腐蚀具有较好的效果。
本发明将阻垢缓蚀剂和杀菌剂进行复配，使水处理剂达到一剂多用的功能，从而能够对空调循环水的阻垢、腐蚀、微生物三大问题进行一剂处理。本发明的加药方法是连续性添加，微生物的控制非常稳定，而且可以根据现场水质，可以将阻垢、缓蚀和杀菌的比例进行针对性调整。本发明已在烟草酒店、朗泰电池、机场酒店成功应用，效果良好。
具体实施方式
实施例1：
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸2-10%，羟基乙叉二膦酸2-10%，水解聚马来酸酐5-15%，磺酸共聚物3-10%，烷基酚聚氧乙烯醚0.1-1%，季铵盐2-10%，苯骈三氮唑0.2-1%，余量为水。
2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸（PBTCA）、羟基乙叉二膦酸（HEDP）、水解聚马来酸酐（HPMA）、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（AA/AMPS）、支化季铵盐或聚季铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚（TX-10）和苯骈三氮唑均为市售商品。
季铵盐为支化季铵盐或聚季铵盐。
磺酸共聚物为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5-10min，再加入季铵盐，搅拌5-10min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
实施例2：
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸20g，羟基乙叉二膦酸20g，水解聚马来酸酐50g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物30g，烷基酚聚氧乙烯醚1g，支化季铵盐20g，苯骈三氮唑2g，水857mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5min，再加入季铵盐，搅拌5min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬500mg/L，总碱500mg/L。
采用上述复合水处理剂进行阻碳酸钙试验，试验方法参照“水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法”（GB/T 16632-2008），试验水温 80℃，静置 10h。
采用上述复合水处理剂进行旋转挂片腐蚀试验，试验方法参照“水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法”（GB/T 18175-2000），试验温度为 40℃，试片转速为 80 转/分，试验时间为 72h 试验结果见表1。
采用上述复合水处理剂进行杀菌率试验，试验方法参照“工业循环冷却水中菌藻的测定方法-粘液形成菌的测定”（GB/T 14643.1-2009），培养温度为 29±1℃，培养时间为72h，试验结果见表1。
实施例3
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸30g，羟基乙叉二膦酸30g，水解聚马来酸酐60g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物40g，烷基酚聚氧乙烯醚2g，支化季铵盐30g，苯骈三氮唑3g，水805mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌6min，再加入季铵盐，搅拌6min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬525mg/L，总碱500mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例4
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸40g，羟基乙叉二膦酸40g，水解聚马来酸酐80g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物50g，烷基酚聚氧乙烯醚4g，支化季铵盐40g，苯骈三氮唑4g，水742mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌7min，再加入季铵盐，搅拌7min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬500mg/L，总碱525mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例5
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸50g，羟基乙叉二膦酸50g，水解聚马来酸酐100g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物60g，烷基酚聚氧乙烯醚5g，支化季铵盐50g，苯骈三氮唑5g，水680mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌8min，再加入季铵盐，搅拌8min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬600mg/L，总碱550mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例6
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸60g，羟基乙叉二膦酸60g，水解聚马来酸酐110g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物65g，烷基酚聚氧乙烯醚6g，支化季铵盐60g，苯骈三氮唑6g，水633mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌9min，再加入季铵盐，搅拌9min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬550mg/L，总碱525mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例7
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸70g，羟基乙叉二膦酸70g，水解聚马来酸酐120g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物70g，烷基酚聚氧乙烯醚7g，支化季铵盐70g，苯骈三氮唑7g，水586mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌10min，再加入季铵盐，搅拌10min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬550mg/L，总碱550mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例8
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸80g，羟基乙叉二膦酸80g，水解聚马来酸酐130g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物80g，烷基酚聚氧乙烯醚8g，支化季铵盐80g，苯骈三氮唑8g，水534mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌9min，再加入季铵盐，搅拌9min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬575mg/L，总碱525mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例9
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸90g，羟基乙叉二膦酸90g，水解聚马来酸酐140g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物90g，烷基酚聚氧乙烯醚9g，支化季铵盐90g，苯骈三氮唑9g，水482mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌8min，再加入季铵盐，搅拌8min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬500mg/L，总碱550mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
实施例10
阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，主要由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、支化季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量比分别为由2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸100g，羟基乙叉二膦酸100g，水解聚马来酸酐150g，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物100g，烷基酚聚氧乙烯醚10g，支化季铵盐100g，苯骈三氮唑10g，水430mL。
如上述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5min，再加入季铵盐，搅拌8min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
水质：钙硬550mg/L，总碱575mg/L。
采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
对比例1
水质：钙硬600mg/L，总碱550mg/L。
本对比例采用广州市传淇化工有限公司生产的高效阻垢缓蚀剂 HEDP 羟基乙叉二膦酸作为阻垢缓蚀剂，采用上述水处理剂和水质按照实施例2的方法分别进行静态阻碳酸钙垢试验、旋转挂片腐蚀试验和杀菌试验，结果见表1。
对比例2
本对比例采用山东英联化学科技有限公司生产的循环水杀菌剂inlen3511作为杀菌剂，循环水杀菌剂Inlen3511是由季铵盐与异噻唑啉酮复合成，与实施例2做杀菌率对比试验，结果见表1。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从表1可以看出，本发明制备的复合水处理剂的阻垢率和杀菌率比市场上买来的阻垢缓蚀剂的阻垢率和杀菌率要高得多，本发明制备的复合水处理剂的腐蚀速率远低于市场上买来的阻垢缓蚀剂的腐蚀速率；本发明制备的复合水处理剂弥补了单独投加杀菌剂时的阻垢和缓释性能的欠缺。

Claims (3)

1.一种空调循环水用的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，其特征在于：由2-膦酸丁烷-1,2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚、季铵盐和苯骈三氮唑制备而成，各原料的重量百分含量分别为2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸2-10%，羟基乙叉二膦酸2-10%，水解聚马来酸酐5-15%，磺酸共聚物3-10%，烷基酚聚氧乙烯醚0.1-1%，季铵盐2-10%，苯骈三氮唑0.2-1%，余量为水；所述的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）向搅拌罐中注入水，打开搅拌器，开始搅拌；
（2）先向搅拌罐中加入2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐，再向搅拌罐中加入烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5-10min，再加入季铵盐，搅拌5-10min；
（3）最后加入磺酸共聚物和苯骈三氮唑，搅拌，至静置为透明溶液，无固体晶粒为止。
2.根据权利要求1所述的空调循环水用的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，其特征在于：所述季铵盐为支化季铵盐或聚季铵盐。
3.根据权利要求1所述的空调循环水用的阻垢缓蚀杀菌复合水处理剂，其特征在于：所述磺酸共聚物为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。
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