可生物降解的無磷阻垢分散劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可生物降解的無磷阻垢分散劑及其制備方法，該無磷阻垢分散劑主要由以下原料制備而成：馬來酸酐、堿、雙氧水、催化劑I、催化劑II、水、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、引發(fā)劑。開發(fā)“綠色環(huán)保水處理劑”是當(dāng)前發(fā)展的潮流和方向。本發(fā)明所述無磷阻垢分散劑是一種聚環(huán)氧琥珀酸和磺酸鹽的共聚物。該阻垢分散劑對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣等無機(jī)鈣垢有很好的抑制作用，而且綠色環(huán)保、生物降解性好并適合于高堿、高金屬含量的水系。
【專利說明】可生物降解的無磷阻垢分散劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種無磷水處理劑。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)中冷卻水的用量非常大，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中加入水處理劑，能有效的節(jié)約水資源，對(duì)節(jié)水、節(jié)能降耗、保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行、解決全球性的水資源枯竭問題發(fā)揮著十分重要的作用，但是同時(shí)循環(huán)水處理藥劑的使用也給環(huán)境造成了一定的影響。
[0003]現(xiàn)在市場(chǎng)上的水處理藥劑大多數(shù)是以有機(jī)磷系、堿性膦酸鹽的處理方案。但是有機(jī)磷系、堿性磷酸鹽終歸是含磷的有機(jī)水處理劑，用于水體本身的復(fù)雜性，最終水解成正磷酸鹽而影響水體，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。因此，亟需開發(fā)一種綠色環(huán)保的無磷水處理劑。本發(fā)明解決了這一問題?？缮锝到獾臒o磷阻垢緩蝕劑和現(xiàn)有的膦酸鹽系、磺酸鹽系、聚馬、聚丙、聚馬丙類產(chǎn)品相比擁有其不可比擬的生物降解性且阻垢效果也相差無幾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可生物降解的無磷阻垢分散劑及其制備方法，所述阻垢分散劑無磷、耐高溫、可生物降解，是一種綠色環(huán)保型水處理劑。
[0005]本發(fā)明所述無磷阻垢分散劑主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成的:
馬來酸酐40-80份、堿20-50份、雙氧水80-140份、催化劑I 0.006-0.010份、催化劑II 0.015-0.0500份、水300-400份、丙烯酸50-180份、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)85-135份、引發(fā)劑20-40份。
`[0006]本發(fā)明所述的催化劑I為鎢酸銨或鑰酸鈉。
[0007]本發(fā)明所述的催化劑II為亞磷酸鈉或次磷酸鈉。
[0008]本發(fā)明所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0009]本發(fā)明所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉。
[0010]本發(fā)明所述無磷阻垢分散劑的制備工藝主要包括如下步驟:以馬來酸酐為原材料用水溶解，在堿液和催化劑I的作用下，溫度為75-90°C，攪拌條件下，向溶液中滴加雙氧水，至反應(yīng)溶液pH為3-5,反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5小時(shí),反應(yīng)合成中間體環(huán)氧琥珀酸；在溫度75-90°C攪拌條件下，向溶液中加入催化劑II，同時(shí)滴加丙烯酸、AMPS和引發(fā)劑的混合溶液，反應(yīng)溫度控制在80-100°C，緩慢勻速滴加，反應(yīng)時(shí)間為3-7小時(shí)；降溫至65°C以下放料，即得所述無磷阻垢分散劑。
[0011]開發(fā)“綠色環(huán)保水處理劑”是當(dāng)前發(fā)展的潮流和方向。本發(fā)明所述無磷阻垢分散劑是一種聚環(huán)氧琥珀酸和磺酸鹽的共聚物。該阻垢分散劑對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣等無機(jī)鈣垢有很好的抑制作用，而且綠色環(huán)保、生物降解性好并適合于高堿、高金屬含量的水系。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1將反應(yīng)釜沖洗干凈后，檢驗(yàn)反應(yīng)釜的密閉，把40kg馬來酸酐和20kg氫氧化鈉，用水300kg溶解，打開蒸汽和攪拌。當(dāng)溫度升至85°C加入催化劑I鑰酸鈉0.006kg.攪拌均勻后開始滴加雙氧水80kg，控制溫度在80°C左右。滴加完成后反應(yīng)液的pH為3-5，向溶液中加入催化劑II亞磷酸鈉0.015kg。攪拌均勻后勻速滴加丙烯酸50kg、AMPS 85kg、引發(fā)劑過硫酸鉀20kg的混合溶液，反應(yīng)溫度控制在95°C左右，反應(yīng)時(shí)間在4-6小時(shí)之間。滴定完成后保溫1.5小時(shí)，溫度降到60°C下放料，即得。
[0013]實(shí)施例2
將反應(yīng)釜沖洗干凈后，檢驗(yàn)反應(yīng)釜的密閉，把75kg馬來酸酐和30kg氫氧化鈉，用水300kg溶解，打開蒸汽和攪拌。當(dāng)溫度升至75°C -90°C加入催化劑I鑰酸鈉0.008kg.攪拌均勻后開始滴加雙氧水100kg，控制溫度在80°C左右。滴加完成后反應(yīng)液的pH為3.5-5.向溶液中加入催化劑II亞磷酸鈉0.025kg攪拌均勻后勻速滴加丙烯酸80kg和AMPS115kg引發(fā)劑過硫酸鉀40kg的混合溶液反應(yīng)溫度控制在95°C反應(yīng)時(shí)間在4-6小時(shí)之間。滴定完成后保溫1.5小時(shí)，溫度降到60°C下放料。
[0014]實(shí)施例3
將反應(yīng)釜沖洗干凈后檢驗(yàn)反應(yīng)釜的密閉，把75kg馬來酸酐和30kg氫氧化鉀，用水400kg溶解，打開蒸汽和攪拌。當(dāng)溫度升至75°C _90°C加入催化劑I鎢酸鈉0.0lkg.攪拌均勻后開始滴加雙氧水140kg ，控制溫度在80°C左右。滴加完成后反應(yīng)液的pH為3.5-5.向溶液中加入催化劑II次磷酸鈉0.045kg攪拌均勻后勻速滴加丙烯酸80kg和AMPS115kg引發(fā)劑過硫酸鈉40kg的混合溶液反應(yīng)溫度控制在95°C反應(yīng)時(shí)間在4-6小時(shí)之間。滴定完成后保溫1.5小時(shí)，溫度降到60 C下放料。
[0015]實(shí)施例4
將反應(yīng)釜沖洗干凈后檢驗(yàn)反應(yīng)釜的密閉，把80kg馬來酸酐和50kg氫氧化鉀，用水400kg溶解，打開蒸汽和攪拌。當(dāng)溫度升至75°C -90°C加入催化劑I鎢酸銨0.01kg，攪拌均勻后開始滴加雙氧水140kg，控制溫度在80°C左右。滴加完成后反應(yīng)液的pH為3.5-5 ;向溶液中加入催化劑II次磷酸鈉0.05kg攪拌均勻后勻速滴加丙烯酸180kg、AMPS135kg和引發(fā)劑過硫酸鈉40kg的混合溶液，反應(yīng)溫度控制在95°C，反應(yīng)時(shí)間在4-6小時(shí)之間。滴定完成后保溫1.5小時(shí)，溫度降到60°C下放料，即得。
【權(quán)利要求】
1.一種無磷阻垢分散劑，其特征在于，主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成的: 馬來酸酐40-80份、堿20-50份、雙氧水80-140份、催化劑I 0.006-0.010份、催化劑II 0.015-0.0500份、水300-400份、丙烯酸50-180份、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸85-135份、引發(fā)劑20-40份。
2.如權(quán)利要求1所述無磷阻垢分散劑，其特征在于，所述的催化劑I為鎢酸銨或鑰酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述無磷阻垢分散劑，其特征在于，所述的催化劑II為亞磷酸鈉或次磷酸鈉。
4.如權(quán)利要求1所述無磷阻垢分散劑，其特征在于，所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5.如權(quán)利要求1所述無磷阻垢分散劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述無磷阻垢分散劑的制備工藝，其特征在于，主要包括如下步驟:以馬來酸酐為原材料用水溶解，在堿液和催化劑I的作用下，溫度為75-90°C，攪拌條件下，向溶液中滴加雙氧水，至反應(yīng)溶液pH為3-5,反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5小時(shí),反應(yīng)合成中間體環(huán)氧琥珀酸；在溫度75-90°C攪拌條件下，向溶液中加入催化劑II，同時(shí)滴加丙烯酸、AMPS和引發(fā)劑的混合溶液，反應(yīng)溫度控制在80-100°C，緩慢勻速滴加，反應(yīng)時(shí)間為3-7小時(shí)；降溫至65°C以下放料，即得`所述無磷阻垢分散劑。
【文檔編號(hào)】C08G65/22GK103449616SQ201310394109
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】王金明, 胡新霞, 劉文峰, 高云峰, 劉曉民, 劉杰華, 馬福蘭, 孫海園, 劉婭林, 馬金明 申請(qǐng)人:山東天慶科技發(fā)展有限公司