本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种锅炉热网用阻垢剂及其制备方法。
背景技术：
阻垢剂（scale inhibitor）：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
腐蚀会造成巨大的经济损失。对热水锅炉来说，腐蚀除导致降低寿命、大幅度增加维修和大修费用之外，还由于腐蚀泄漏往往发生在最严寒的冬季采暖时期，供热中断会直接影响到居民的正常生活。为了改变这种现状，研究开发热水锅炉防腐阻垢技术势在必行。
热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。
随着我国城镇化及工业化进程的加快，与生产生活密切相关的工业锅炉及热水锅炉采暖系统规模也快速增长。由于锅炉水处理技术水平的限制等原因，工业锅炉普遍存在腐蚀结垢问题，导致锅炉寿命缩短，维护及运行成本上升。
我国工业蒸汽锅炉水处理的普遍做法是重视锅外，轻视锅内。对小容量低压锅炉，普遍采用软化法防腐阻垢。对大容量低压锅炉，普遍采用软化法阻垢，采用除氧器法防腐。对中压锅炉，普遍采用软化法或去离子法防垢，采用除氧器法防腐。对高压锅炉，普遍采用去离子法防垢，采用除氧器法防腐。然而，发达国家对锅内处理十分重视。对小容量低压锅炉，普遍采用防腐阻垢剂法防腐阻垢。对大容量低压锅炉，普遍采用软化-除氧器-防腐阻垢剂法防腐阻垢。对中压锅炉，普遍采用软化或去离子-除氧器-防腐阻垢剂法防腐阻垢。对高压锅炉，普遍采用去离子-除氧器-防腐阻垢剂法防腐阻垢。也就是说，对低、中、高压锅炉均采用了防腐阻垢剂。当然，所采用的防腐阻垢剂不尽相同，每种防腐阻垢剂都有其适用范围。
锅炉热网用阻垢剂是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。锅炉包括水暖、蒸汽、机车用锅炉等。锅炉专用缓蚀阻垢剂也可用于海水淡化、蒸馏及汽车水箱等系统的缓蚀防垢。
热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。本品具有耐高温、阻垢率高、不易分解等特点，同时兼具缓蚀、剥离老垢、防失水等作用。它不含亚硝酸钠等致癌物质，为全有机配方，生物降解性好，为绿色环保型采暖水专用缓蚀阻垢剂。
热网专用阻垢剂可直接用自来水作采暖水，无需软化除盐，可以极大降低采暖成本，为企业创造良好的经济和社会效益。
技术实现要素：
本发明提供一种锅炉热网用阻垢剂及其制备方法，解决现有阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、容忍度小和含磷率高等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种锅炉热网用阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼6-10份；甲乙基酮肟5-25份；丙酮肟3-7份；ATMP10-30份；氢氧化钠5-25份；硫酸锌3-7份；硫脲2-6份；烷基酚聚氧乙烯醚1-5份；磺酸琥珀二辛酯4.5-8.5份；纳米改性高岭土5-9份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼6份；甲乙基酮肟5份；丙酮肟3份；ATMP10份；氢氧化钠5份；硫酸锌3份；硫脲2份；烷基酚聚氧乙烯醚1份；磺酸琥珀二辛酯4.5份；纳米改性高岭土5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼10份；甲乙基酮肟25份；丙酮肟7份；ATMP30份；氢氧化钠25份；硫酸锌7份；硫脲6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；磺酸琥珀二辛酯8.5份；纳米改性高岭土9份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼7份；甲乙基酮肟10份；丙酮肟4份；ATMP15份；氢氧化钠10份；硫酸锌4份；硫脲3份；烷基酚聚氧乙烯醚2份；磺酸琥珀二辛酯5.5份；纳米改性高岭土6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼9份；甲乙基酮肟20份；丙酮肟6份；ATMP25份；氢氧化钠20份；硫酸锌6份；硫脲5份；烷基酚聚氧乙烯醚4份；磺酸琥珀二辛酯7.5份；纳米改性高岭土8份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；碳酰肼8份；甲乙基酮肟15份；丙酮肟5份；ATMP20份；氢氧化钠15份；硫酸锌5份；硫脲4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；磺酸琥珀二辛酯6.5份；纳米改性高岭土7份。
一种制备所述锅炉热网用阻垢剂的方法，步骤为：
第一步：称取去离子水、碳酰肼、甲乙基酮肟、丙酮肟、ATMP、氢氧化钠、硫酸锌、硫脲、烷基酚聚氧乙烯醚、磺酸琥珀二辛酯和纳米改性高岭土；
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至60-80℃，搅拌40-60min，搅拌速度80-120转/分钟；
第三步：冷却降温至20-30℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌1-3h即可。
本发明所述一种锅炉热网用阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；2、外排水中磷值0.05-0.25mg/L，适应性强，耐150-250℃高温，加药时无需调节pH值；3、具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；4、除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.01-0.03μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95.5-99.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
实施例1：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；碳酰肼6份；甲乙基酮肟5份；丙酮肟3份；ATMP10份；氢氧化钠5份；硫酸锌3份；硫脲2份；烷基酚聚氧乙烯醚1份；磺酸琥珀二辛酯4.5份；纳米改性高岭土5份。
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至60℃，搅拌40min，搅拌速度80转/分钟。
第三步：冷却降温至20℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌1h即可。
原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，适应性强，耐150℃高温，加药时无需调节pH值；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.01μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例2：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；碳酰肼10份；甲乙基酮肟25份；丙酮肟7份；ATMP30份；氢氧化钠25份；硫酸锌7份；硫脲6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；磺酸琥珀二辛酯8.5份；纳米改性高岭土9份。
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80℃，搅拌60min，搅拌速度120转/分钟。
第三步：冷却降温至30℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌3h即可。
原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；外排水中磷值0.25mg/L，适应性强，耐250℃高温，加药时无需调节pH值；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.03μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率99.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例3：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；碳酰肼7份；甲乙基酮肟10份；丙酮肟4份；ATMP15份；氢氧化钠10份；硫酸锌4份；硫脲3份；烷基酚聚氧乙烯醚2份；磺酸琥珀二辛酯5.5份；纳米改性高岭土6份。
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至60℃，搅拌40min，搅拌速度80转/分钟。
第三步：冷却降温至20℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌1h即可。
原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，适应性强，耐150℃高温，加药时无需调节pH值；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.01μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例4：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；碳酰肼9份；甲乙基酮肟20份；丙酮肟6份；ATMP25份；氢氧化钠20份；硫酸锌6份；硫脲5份；烷基酚聚氧乙烯醚4份；磺酸琥珀二辛酯7.5份；纳米改性高岭土8份。
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至80℃，搅拌60min，搅拌速度120转/分钟。
第三步：冷却降温至30℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌3h即可。
原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；外排水中磷值0.15mg/L，适应性强，耐200℃高温，加药时无需调节pH值；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.02μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率97.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例5：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；碳酰肼8份；甲乙基酮肟15份；丙酮肟5份；ATMP20份；氢氧化钠15份；硫酸锌5份；硫脲4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；磺酸琥珀二辛酯6.5份；纳米改性高岭土7份。
第二步：将丙酮肟、ATMP、氢氧化钠和甲乙基酮肟投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至70℃，搅拌50min，搅拌速度100转/分钟。
第三步：冷却降温至25℃，加入纳米改性高岭土和剩余原料，搅拌2h即可。
原料来源广泛，水溶性好，不会沉积，无副作用，不会产生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，适应性强，耐250℃高温，加药时无需调节pH值；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，破坏垢层结构，系统可以长期稳定运行；除垢能力强，除垢效果好，无毒无蚀，安全可靠，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.01μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率99.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。