無磷緩蝕阻垢劑組合物和無磷緩蝕阻垢劑及其應用和共聚物在緩蝕中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種無磯緩蝕阻垢劑組合物和無磯緩蝕阻垢劑及其應用，W及馬來酸 酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物在緩蝕中的應用。
【背景技術】
[0002] 我國冷卻水處理中所使用的緩蝕阻垢劑配方基本W磯系配方為主，雖然從性能上 基本能夠達到使用要求，但磯系配方仍存有不足；磯系水處理劑在使用過程中存在易形成 磯酸鹽垢的隱患，影響水冷器長期運行時的換熱效果；磯系配方促進循環水內微生物繁殖， 消耗大量的殺菌劑；大量磯的排放易導致受納水體的富營養化。所W開發使用低磯或無磯 緩蝕阻垢劑配方對冷卻水處理具有重要的意義。
[0003] 緩蝕阻垢劑復合配方對循環水的阻垢性能主要體現在阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻鋒 垢Η方面。隨著污水回用的逐漸普及，循環水中不可避免地含有一定量的磯，因此即使使 用無磯配方，無磯配方也應具備一定的阻磯垢能力。無磯緩蝕阻垢劑復合配方的阻垢劑單 劑主要使用合成的水溶性無磯聚合物，然而不同水溶性無磯聚合物的阻垢性能差別較大。 聚丙帰酸（ΡΑΑ)、馬來酸-丙帰酸共聚物（Μ-ΑΑ)、水解聚馬來酸酢（ΗΡΜ)、聚環氧玻巧酸 (PESA)、聚天冬氨酸（PAS巧等阻碳酸巧垢能力強、阻磯垢和阻鋒垢能力弱；丙帰酸-丙帰酸 醋類共聚物、丙帰酸和丙帰酸居丙醋共聚物（ΑΑ-ΗΡΑ、Τ-225)等的阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻 鋒垢能力均較強；丙帰酸-丙帰酸醋-礙酸鹽共聚物、丙帰酸與2-丙帰醜胺-2-甲基丙礙 酸共聚物（ΑΑ-ΑΜΡ巧等阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻鋒垢能力均強；帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽 共聚物（AA-APES)、丙帰酸與3-帰丙氧基-2-居基丙礙酸共聚物（AA-AWS巧等阻磯垢和阻 鋒垢能力強、阻碳酸巧垢能力弱。
[0004] 合成的水溶性無磯聚合物中，水解聚馬來酸酢（ΗΡΜΑ)、聚環氧玻巧酸（PESA)、 聚天冬氨酸（PAS巧等具備一定的緩蝕能力，而聚丙帰酸（ΡΑΑ)、馬來酸-丙帰酸共聚物 (Μ-ΑΑ)、丙帰酸-丙帰酸醋類共聚物、丙帰酸和丙帰酸居丙醋共聚物（ΑΑ-ΗΡΑ、Τ-225)、丙 帰酸-丙帰酸醋-礙酸鹽共聚物、丙帰酸與2-丙帰醜胺-2-甲基丙礙酸共聚物（ΑΑ-ΑΜΡ巧、 帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽共聚物（AA-APES)、丙帰酸與3-帰丙氧基-2-居基丙礙酸共聚物 (AA-AWS巧等不僅不能緩蝕，反而促進腐蝕。
[0005] CN102225809A公開了一種適用于工業冷卻循環冷卻水的抗壞血酸無磯緩蝕阻垢 劑，其特征在于，該緩蝕阻垢劑質量百分組成為；水解聚馬來酸15% -20%，丙帰酸與2-丙 帰醜胺-2-甲基丙礙酸10% -15%，抗壞血酸0.6% -1 %，氨基礙酸0.5 % -1 %，硝酸鋒或 硫酸鋒10 % -15 %，D-葡萄糖鋼或D-葡萄糖鐘10 % -15 %，其余為蒸傭水。丙帰酸與2-丙 帰醜胺-2-甲基丙礙酸共聚物類物質均能促進腐蝕，為了抵消送些物質增加的腐蝕量，必 須加大配方中緩蝕劑用量，導致使用成本增大。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種能夠提高緩蝕效果的無磯緩蝕阻垢劑組合物和無磯 緩蝕阻垢劑及其應用。
[0007] 根據本發明的第一方面，本發明提供了一種無磯緩蝕阻垢劑組合物，該組合物含 有聚合物A、聚合物B、有機酸和/或有機酸鹽、水溶性無機鋒鹽；所述聚合物A為馬來酸酢 與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物，所述聚合物B為緩蝕聚合物；所述聚合物A、聚合物 B、有機酸和/或有機酸鹽與水溶性無機鋒鹽的重量比為1: (0. 31-6. 67) : (0. 025-1. 25) : (0 .05-1. 58)。
[0008] 根據本發明的第二方面，本發明提供了一種無磯緩蝕阻垢劑，該無磯緩蝕阻垢劑 含有無磯緩蝕阻垢劑組合物和水，所述無磯緩蝕阻垢劑組合物為本發明所述的無磯緩蝕阻 垢劑組合物。
[0009] 根據本發明的第Η方面，本發明提供了本發明所述的無磯緩蝕阻垢劑在處理循環 冷卻水中的應用。
[0010] 根據本發明的第四方面，本發明提供了本發明所述的馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧 基礙酸鹽的共聚物在緩蝕中的應用。
[0011] 本發明由于發現聚合物A(馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物）具有 緩蝕作用，使得按照本發明的配方能夠在不影響處理效果的前提下，有效降低了組合物中 緩蝕劑的用量，大大地節約了成本，且本發明的配方中的聚合物A、聚合物B、有機酸和/或 有機酸鹽、水溶性無機鋒鹽存在協同作用，降低了各單劑的使用量，降低運行成本。
[0012] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【具體實施方式】
[0013] 應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于 限制本發明。
[0014] 如前所述，本發明提供了一種無磯緩蝕阻垢劑組合物，該組合物含有聚合物A、聚 合物B、有機酸和/或有機酸鹽、水溶性無機鋒鹽；所述聚合物A為馬來酸酢與帰丙氧基聚 己氧基礙酸鹽的共聚物，所述聚合物B為緩蝕聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有機酸和/ 或有機酸鹽與水溶性無機鋒鹽的重量比為1: (0. 31-6. 67) : (0. 025-1. 25) : (0. 05-1. 58)。
[0015] 根據本發明，優選所述聚合物A、聚合物B、有機酸和/或有機酸鹽與水溶性無機鋒 鹽的重量比為 1: (0. 75-3. 0) : (0. 11-0. 45) : (0. 16-0. 63)。
[0016] 根據本發明，優選所述聚合物A的重均分子量為1000-15000,優選為2000-10000。
[0017] 本發明中，所述聚合物A(馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽）的共聚物可W商 購得到，也可W制備得到，優選按如下步驟制備：
[0018] W馬來酸酢（MA)、帰丙氧基聚氧己帰離、氨基礙酸為原料通過礙化和聚合兩步反 應而制得，具體包括W下步驟：
[0019] (1)礙化反應；帰丙氧基聚氧己帰離與氨基礙酸（優選相同物質的量），在催化劑 的存在下進行礙化反應，反應溫度為110-13(TC，優選為12(TC，時間為3-5h，得到帰丙氧基 聚氧己帰礙酸鹽（APES)。
[0020] (2)聚合反應：將引發劑與制備的帰丙氧基聚氧己帰礙酸鹽（APES)，分別滴入（優 選同時滴入）馬來酸酢（MA)溶液中進行聚合反應，反應溫度優選為75-10(TC，時間優選為 3-6h，得到馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物（簡稱MA/APES共聚物），其可W用來作為緩蝕劑。
[0021] 本發明中，礙化反應階段，優選所述帰丙氧基聚氧己帰離重均分子量為230-2500， 即己帰離重復單元為4-55個，優選重均分子量為320-800,即己帰離重復單元為6-17個，催 化劑優選為尿素，添加量優選為氨基礙酸質量的3-6重量％。
[002引本發明中，聚合反應階段，Μ與APES的質量配比優選為0.1-2:1,優選為 0. 2-1. 5:1，引發劑優選為過硫酸倭、過硫酸鋼和過硫酸鐘中的一種或多種，引發劑的添加 量優選為Μ與APES質量之和的2. 5-12 %，優選7-10 %，具體可W根據所需的共聚物的重 均分子量進行選擇。
[0023] 本發明中，優選Μ與APES及引發劑的質量之和占溶液總量的10-50重量％，優選 20-30 重量％。
[0024] 本發明的實施例中使用的馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物，使用重 均分子量為350的帰丙氧基聚氧己帰離作為礙化原料，礙化催化劑為尿素，添加量為氨基 礙酸質量的5重量％，反應溫度為12(TC，時間為地，礙化反應制備得到的帰丙氧基聚己氧 基礙酸鹽與馬來酸酢進行聚合反應，馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的質量配比為 0.2-1. 5:1，根據不同的重均分子量需要調節聚合反應的條件W及引發劑的用量來得到本 發明所要求的優選的重均分子量的馬來酸酢與帰丙氧基聚己氧基礙酸鹽的共聚物。
[0025] 根據本發明，所述聚合物B的種類的可選范圍較寬，緩蝕聚合物均可用于本發明， 為了進一步提高緩蝕效果，針對本發明，優選所述聚合物B選自聚天冬氨酸（PASP)、聚環氧 玻巧酸（PESA)和水解聚馬來酸酢（HPMA)中的至少一種。
[0026] 根據本發明，所述有機酸的種類的可選范圍較寬，為了進一步提高緩蝕效果，針對 本發明，優選所述有機酸選自抗壞血酸、脫氨抗壞血酸、異抗壞血酸和脫氨異抗壞血酸中的 至少一種。所述有機酸鹽的種類的可選范圍較寬，優選為葡萄糖酸鹽，例如可W為葡萄糖 酸鋼、葡萄糖酸鐘、D-葡萄糖酸鋼、D-葡萄糖酸鐘、葡萄糖酸鋒和葡萄糖酸儘中的一種或多 種。其中，所述有機酸和/或有機酸鹽優選為有機酸，更優選為抗壞血酸、脫氨抗壞血酸、異 抗壞血酸和脫氨異抗壞血酸中的至少一種。
[0027] 本發明中，所述水溶性無機鋒鹽可W為水處理劑領域內常規使用的各種水溶性無 機鋒鹽，尤其優選為選自硫酸鋒、氯化鋒、硝酸鋒中的一種或多種，特別優選為硫酸鋒和/ 或氯化鋒。本發明中，所述水溶性無機鋒鹽一般是指在水中溶解度（2(TC，1個大氣壓下） 為大于1重量％的無機鋒鹽。
[0028] 本發明提供了一種無磯緩蝕阻垢劑，該無磯緩蝕阻垢劑含有無磯緩蝕阻垢劑組合 物和水，所述無磯緩蝕阻垢劑組合物為本發明所述的無磯緩蝕阻垢劑組合物。
[0029] 根據本發明的緩蝕阻垢劑，其中，優選W所述緩蝕阻垢劑的總量為基準，所述無磯 緩蝕阻垢劑組合物的含量為25-85重量％，更優選為30-80重量％，進一步優選為48-72重 量％ ;水的含量為15-75重量％，更優選為20-70重量％，進一步優選為28-52重量％。
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