可生物降解的无磷阻垢分散剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种可生物降解的无磷阻垢分散剂及其制备方法，该无磷阻垢分散剂主要由以下原料制备而成：马来酸酐、碱、双氧水、催化剂I、催化剂II、水、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、引发剂。开发“绿色环保水处理剂”是当前发展的潮流和方向。本发明所述无磷阻垢分散剂是一种聚环氧琥珀酸和磺酸盐的共聚物。该阻垢分散剂对碳酸钙、硫酸钙等无机钙垢有很好的抑制作用，而且绿色环保、生物降解性好并适合于高碱、高金属含量的水系。
【专利说明】可生物降解的无磷阻垢分散剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业循环冷却水处理【技术领域】，特别涉及一种无磷水处理剂。
【背景技术】
[0002]工业生产中冷却水的用量非常大，在循环冷却水系统中加入水处理剂，能有效的节约水资源，对节水、节能降耗、保证生产的正常运行、解决全球性的水资源枯竭问题发挥着十分重要的作用，但是同时循环水处理药剂的使用也给环境造成了一定的影响。
[0003]现在市场上的水处理药剂大多数是以有机磷系、碱性膦酸盐的处理方案。但是有机磷系、碱性磷酸盐终归是含磷的有机水处理剂，用于水体本身的复杂性，最终水解成正磷酸盐而影响水体，导致水体富营养化。因此，亟需开发一种绿色环保的无磷水处理剂。本发明解决了这一问题。可生物降解的无磷阻垢缓蚀剂和现有的膦酸盐系、磺酸盐系、聚马、聚丙、聚马丙类产品相比拥有其不可比拟的生物降解性且阻垢效果也相差无几。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种可生物降解的无磷阻垢分散剂及其制备方法，所述阻垢分散剂无磷、耐高温、可生物降解，是一种绿色环保型水处理剂。
[0005]本发明所述无磷阻垢分散剂主要是由以下重量份数的原料制备而成的:
马来酸酐40-80份、碱20-50份、双氧水80-140份、催化剂I 0.006-0.010份、催化剂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、引发剂20-40份。
`[0006]本发明所述的催化剂I为钨酸铵或钥酸钠。
[0007]本发明所述的催化剂II为亚磷酸钠或次磷酸钠。
[0008]本发明所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0009]本发明所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸钠。
[0010]本发明所述无磷阻垢分散剂的制备工艺主要包括如下步骤:以马来酸酐为原材料用水溶解，在碱液和催化剂I的作用下，温度为75-90°C，搅拌条件下，向溶液中滴加双氧水，至反应溶液pH为3-5,反应时间为1.5-2.5小时,反应合成中间体环氧琥珀酸；在温度75-90°C搅拌条件下，向溶液中加入催化剂II，同时滴加丙烯酸、AMPS和引发剂的混合溶液，反应温度控制在80-100°C，缓慢匀速滴加，反应时间为3-7小时；降温至65°C以下放料，即得所述无磷阻垢分散剂。
[0011]开发“绿色环保水处理剂”是当前发展的潮流和方向。本发明所述无磷阻垢分散剂是一种聚环氧琥珀酸和磺酸盐的共聚物。该阻垢分散剂对碳酸钙、硫酸钙等无机钙垢有很好的抑制作用，而且绿色环保、生物降解性好并适合于高碱、高金属含量的水系。
【具体实施方式】
[0012]实施例1将反应釜冲洗干净后，检验反应釜的密闭，把40kg马来酸酐和20kg氢氧化钠，用水300kg溶解，打开蒸汽和搅拌。当温度升至85°C加入催化剂I钥酸钠0.006kg.搅拌均匀后开始滴加双氧水80kg，控制温度在80°C左右。滴加完成后反应液的pH为3-5，向溶液中加入催化剂II亚磷酸钠0.015kg。搅拌均匀后匀速滴加丙烯酸50kg、AMPS 85kg、引发剂过硫酸钾20kg的混合溶液，反应温度控制在95°C左右，反应时间在4-6小时之间。滴定完成后保温1.5小时，温度降到60°C下放料，即得。
[0013]实施例2
将反应釜冲洗干净后，检验反应釜的密闭，把75kg马来酸酐和30kg氢氧化钠，用水300kg溶解，打开蒸汽和搅拌。当温度升至75°C -90°C加入催化剂I钥酸钠0.008kg.搅拌均匀后开始滴加双氧水100kg，控制温度在80°C左右。滴加完成后反应液的pH为3.5-5.向溶液中加入催化剂II亚磷酸钠0.025kg搅拌均匀后匀速滴加丙烯酸80kg和AMPS115kg引发剂过硫酸钾40kg的混合溶液反应温度控制在95°C反应时间在4-6小时之间。滴定完成后保温1.5小时，温度降到60°C下放料。
[0014]实施例3
将反应釜冲洗干净后检验反应釜的密闭，把75kg马来酸酐和30kg氢氧化钾，用水400kg溶解，打开蒸汽和搅拌。当温度升至75°C _90°C加入催化剂I钨酸钠0.0lkg.搅拌均匀后开始滴加双氧水140kg ，控制温度在80°C左右。滴加完成后反应液的pH为3.5-5.向溶液中加入催化剂II次磷酸钠0.045kg搅拌均匀后匀速滴加丙烯酸80kg和AMPS115kg引发剂过硫酸钠40kg的混合溶液反应温度控制在95°C反应时间在4-6小时之间。滴定完成后保温1.5小时，温度降到60 C下放料。
[0015]实施例4
将反应釜冲洗干净后检验反应釜的密闭，把80kg马来酸酐和50kg氢氧化钾，用水400kg溶解，打开蒸汽和搅拌。当温度升至75°C -90°C加入催化剂I钨酸铵0.01kg，搅拌均匀后开始滴加双氧水140kg，控制温度在80°C左右。滴加完成后反应液的pH为3.5-5 ;向溶液中加入催化剂II次磷酸钠0.05kg搅拌均匀后匀速滴加丙烯酸180kg、AMPS135kg和引发剂过硫酸钠40kg的混合溶液，反应温度控制在95°C，反应时间在4-6小时之间。滴定完成后保温1.5小时，温度降到60°C下放料，即得。
【权利要求】
1.一种无磷阻垢分散剂，其特征在于，主要是由以下重量份数的原料制备而成的: 马来酸酐40-80份、碱20-50份、双氧水80-140份、催化剂I 0.006-0.010份、催化剂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、引发剂20-40份。
2.如权利要求1所述无磷阻垢分散剂，其特征在于，所述的催化剂I为钨酸铵或钥酸钠。
3.如权利要求1所述无磷阻垢分散剂，其特征在于，所述的催化剂II为亚磷酸钠或次磷酸钠。
4.如权利要求1所述无磷阻垢分散剂，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
5.如权利要求1所述无磷阻垢分散剂，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸钠。
6.如权利要求1-5任一项所述无磷阻垢分散剂的制备工艺，其特征在于，主要包括如下步骤:以马来酸酐为原材料用水溶解，在碱液和催化剂I的作用下，温度为75-90°C，搅拌条件下，向溶液中滴加双氧水，至反应溶液pH为3-5,反应时间为1.5-2.5小时,反应合成中间体环氧琥珀酸；在温度75-90°C搅拌条件下，向溶液中加入催化剂II，同时滴加丙烯酸、AMPS和引发剂的混合溶液，反应温度控制在80-100°C，缓慢匀速滴加，反应时间为3-7小时；降温至65°C以下放料，即得`所述无磷阻垢分散剂。
【文档编号】C08G65/22GK103449616SQ201310394109
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】王金明, 胡新霞, 刘文峰, 高云峰, 刘晓民, 刘杰华, 马福兰, 孙海园, 刘娅林, 马金明 申请人:山东天庆科技发展有限公司