專(zhuān)利名稱(chēng)：一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑(APEYY)及其制備方法，是一種適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷、無(wú)氮、可生物降解的水處理劑，用于水質(zhì)的緩蝕阻垢分散處理，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域的緩蝕阻垢分散劑制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著人類(lèi)對(duì)生存環(huán)境的日益重視和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，綠色環(huán)保型水處理劑日益受到人們的重視，特別是進(jìn)入21世紀(jì)，世界化學(xué)和化工學(xué)科的發(fā)展方向發(fā)生了重大的革命性的變革，其標(biāo)志就是“綠色化學(xué)”概念的提出。但是目前大量含磷、含氮阻垢劑的廣泛使用，已經(jīng)造成了菌藻的大量繁殖、水體的富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境污染問(wèn)題，因此，開(kāi)發(fā)無(wú)磷非氮的綠色水處理劑勢(shì)在必行。工業(yè)生產(chǎn)中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，使用過(guò)程中由于水分的蒸發(fā)、pH值的變化、溫度的上升、水流速度的變化、水中的雜質(zhì)、系統(tǒng)的壓力等因素的影響，水中含有的堿土金屬陽(yáng)離子如Ca2+、Mg2+、Ba2+和少量其他陽(yáng)離子如佝2+、Fe3\ Cu2+、Al3+、Zn2+等，會(huì)與水中的S042—、 C03\HC03\0F、P0廣、SiO:等陰離子生成難溶性無(wú)機(jī)鹽如 Cei3 (PO4) 2、CaCO3、CaSO4 等 MgC03、 Mg (OH)2，在管道和熱交換器表面沉積成垢(俗稱(chēng)水垢)，從而導(dǎo)致熱交換器傳熱效率降低并引起垢下腐蝕。所以使用高效緩蝕阻垢分散劑來(lái)抑制垢物形成和防止金屬腐蝕，是保持冷卻水循環(huán)系統(tǒng)良好運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一；也是工業(yè)用水和廢水處理中控制水垢形成和防止金屬腐蝕的有效手段。目前研究較多且阻垢緩蝕效果較好的水處理劑多為磷酸鹽類(lèi)，如羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(AMP)及2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTC)等，雖然此類(lèi)水處理劑有優(yōu)異的抑制碳酸鈣沉積性能和較好的緩蝕性能，但是由于含磷可以充當(dāng)水中細(xì)菌和藻類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)成分，易引起水源的富營(yíng)養(yǎng)化造成水資源的污染；其次HEDP、PBTC等因?yàn)橄鄬?duì)分子質(zhì)量較小(< 600)，功能基團(tuán)較少，對(duì)磷酸鈣垢和氧化鐵顆粒的抑制和分散作用差， 對(duì)鋅鹽的穩(wěn)定性較差，在含有高鈣和高鐵的水質(zhì)中易形成難溶于水的有機(jī)磷酸鈣和有機(jī)磷酸鐵，影響了它的應(yīng)用。另一類(lèi)研究較多的水處理劑為無(wú)磷羧酸類(lèi)水處理劑，如聚丙烯酸 (PAA)、聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)等，雖然美國(guó)專(zhuān)利506四62和5147555表明PESA對(duì)CaCO3和 CaSO4有較好的阻垢效果，但是阻磷酸鈣的效果很差，并且分散鐵的能力較差，此外此類(lèi)水處理劑的緩蝕性能一般。美國(guó)Betz公司2003年推出新一代磺酸鹽共聚物AA-APES(丙烯酸-烯丙氧基聚乙氧基硫酸鹽共聚物)，阻Cii3(PO4)2的效率明顯提高，且AA-APES對(duì)水硬度、懸浮物、溫度有更高的承受力，是最新一代阻Ca3(PO4)2垢的無(wú)磷水處理劑，但APES中仍然含有引起水源富營(yíng)養(yǎng)化的氮元素且阻硫酸鈣垢效果較差。因此，開(kāi)發(fā)一種具有緩蝕阻垢分散多重功能的可廣泛適用與工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的無(wú)磷非氮綠色環(huán)保型緩蝕阻垢分散劑，對(duì)于緩蝕阻垢分散劑的更新?lián)Q代具有重要科學(xué)意義和重大的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明采用馬來(lái)酸酐開(kāi)環(huán)法綠色反應(yīng)工藝制得聚醚羧酸反應(yīng)單體，進(jìn)而制備了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且具有優(yōu)異的阻垢、緩蝕及分散性能的綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑(APEYY)， 該緩蝕阻垢分散劑無(wú)磷、無(wú)氮、可生物降解，具有優(yōu)異的阻Ca3(P04)2、CaC03、CaS04垢效果，同時(shí)具有良好的緩蝕和分散性能，是一種環(huán)境友好的綠色環(huán)保型緩蝕阻垢分散劑。
技術(shù)方案一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑(APEYY)是以聚醚羧酸反應(yīng)單體進(jìn)行自由基自聚而得，其結(jié)構(gòu)通式如下
權(quán)利要求
1.一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑，其特征在于該阻垢分散劑以聚醚羧酸反應(yīng)單體進(jìn)行自由基自聚而得，其結(jié)構(gòu)通式如下
2.一種如權(quán)利要求1所述的一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑的制備方法，其特征在于該制備方法為在N2氛下，以烯丙基聚乙二醇單醚質(zhì)量為基準(zhǔn)，將烯丙基聚乙二醇單醚和0. 05 5倍烯丙基聚乙二醇單醚質(zhì)量的馬來(lái)酸酐加入反應(yīng)釜中，50 150°C下反應(yīng)1 10h，得聚醚羧酸反應(yīng)單體；將反應(yīng)溫度調(diào)至60 95°C后，再加入0. 1 5倍烯丙基聚乙二醇單醚質(zhì)量的水，混勻后滴加質(zhì)量百分濃度為5% 60%的無(wú)機(jī)引發(fā)劑水溶液，無(wú)機(jī)引發(fā)劑的加入量為 0. 01 0. 5倍烯丙基聚乙二醇單醚質(zhì)量，0. 5 證滴完，滴完后繼續(xù)在60 95°C下反應(yīng) 0. 5 10h，冷至室溫，制得固含量為5 SOwt %的綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑的制備方法，其特征在于該制備方法中所述的無(wú)機(jī)引發(fā)劑為過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)磺酸鈉、過(guò)磺酸鉀或過(guò)氧化氫中的一種或者多種的組合。
全文摘要
一種綠色環(huán)保型聚醚緩蝕阻垢分散劑(APEYY)是以聚醚羧酸反應(yīng)單體進(jìn)行自由基自聚而得，其結(jié)構(gòu)通式如下其中聚合度x為5～5000，聚合度y為5～5000，重復(fù)單元數(shù)n為1～100。
文檔編號(hào)C02F5/10GK102491541SQ20111038052
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者凌磊, 劉廣卿, 吳文導(dǎo), 周鈺明, 姚淸照, 孫偉, 張培新, 符嫦娥, 鐘小豐, 黃鏡怡 申請(qǐng)人:東南大學(xué)