专利名称：一种用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂及制备方法
技术领域：
本发明型涉及一种化工产品及其制备方法，特别是用于水处理反渗透膜的缓蚀阻垢剂，属 液体分离技术领域。
技术背景反渗透是利用压差为动力的膜分离技术，它可以去除水中各种离子、分子、胶体、细菌等 杂质，是目前公认的髙效、低耗、无污染的水处理技术。近年随着膜技术的发展，反渗透 来越广泛地运用到水处理中去。在反渗透水处理技术中，膜污染、或者说膜结垢是影响反渗透 系统工作效率和使膜寿命减少的重要因素。为消除或减轻膜污染带来的不利影响，提高反渗透 系统的工作效率，使用阻垢剂无疑成为一种必不可少的手段。阻始剂是一种良好的反渗透添加 剂，它可以抑制污垢的形成，延长反渗透膜的使用寿命。目前所用阻垢剂存有价格昂贵、使用 成本高、阻垢剂中含有不利于环保的有害物质，阻垢率偏低等问题。因此，开发低成本、高效 率、利于环保的反渗透阻垢剂具有非常重要的现实意义。 发明内容本发明所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷而提供一种制备成本低、阻始率高、绿 色环保的用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂，本发明还要提供这种缓释阻垢剂的制备方法。 解决上述问题的技术方案是一种用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂，其特别之处是，构成中包括基本组成物和助剂，所述 基本组成物由如下重量单位的物质制成羟基乙叉二膦酸4 5，聚丙烯酸钠5 6,水解聚马来 酸酐5 6，聚环氧琥珀酸3 4。上述用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂，所述助剂为三种，其中助剂1为亚硫酸氢钠，其加入量 为基本组成物总重量的0. 6 1%、助剂2为二氧化氯,其加入量为基本组成物总重量的0.1-0. 3%、 助剂3为苯丙三氮唑，其加入量为基本组成物总重量的0.1-0. 3%。 一种用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂的制备方法，它包括下述歩骤 a.配料按上述配比称取基本组成物和助剂；4b.混配将羟基乙叉二膦酸加入反应器中搅拌,加入聚丙烯酸钠搅拌，再加入水解聚马来 酸酐搅拌,再滴加聚环氧琥珀酸搅沐然后依次加入助剂l亚硫酸氢钠、助剂2二氧化氯、助剂 3 二氧化氯；C.包装待助剂充分溶解后,过滤包装。上述用于反渗透膜缓蚀阻垢剂的制备方法，所述聚丙烯酸钠按照如下歩骤制备按重量单位计称取去离子水150 200，丙烯酸150~200，加入反应釜搅拌，在低于6(TC温度下，加入NaOH 制成丙烯酸钠,调PH为7 9，搅拌10分钟后打入高位罐；按重量单位计称取去离子水120,亚 硫酸氣钠5 8，过硫酸铵7 9 ,使亚硫酸氢钠、过硫酸铰溶于去离子水中配制成引发剂，打 入引发剂高位罐；反应釜升温至80'C土2'C时，双滴加入丙烯酸钠和引发剂，丙烯酸钠和引发剂按10: l的比例滴加，聚合3小时，保温半小时后，即得聚丙烯酸钠。上述用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂及制备方法，所述水解聚马來酸酐按照如下歩骤制备按 重量单位称取去离子水800 900，马来酸酐150 200，三氯化铁0. 22 0. 24，过硫酸铵20 25，将去离子水、马来酸酐加入反应釜，然后加入催化剂三氯化铁，升温至90 100'C溶解， 滴加引发剂，引发剂由过硫酸铵加入等量去离子水稀释配成，聚合3小时，保温3小时即成。上述用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂及制备方法，所述聚环氧琥珀酸按照如下歩骤制备按重 量单位称取去离子水250 280,马来酸酐300 315， 48%的NaOH 200 220,将去离子水和马 来酸酐加入反应釜中混合，在低于60'C温度下，滴加48%的NaOH成盐，升温至45 65'C，加 入催化剂钩酸钠，同时滴加双氧水和48%NaOH ，调PH值7 9，其中钨酸钠加入量为i 2重量 单位，双氧水和48%NaOH加入量按重量单位计分别为220 250和60 70,滴毕升温至60 70 'C，环氧化2 3小时，继续升温至90'C以上，称取引发剂氢氧化钙10 15重量单位，分两批 加入引发剂氢氧化钙，每10分钟加一次，每次加二分之一,充分搅拌均匀，即得到聚环氧琥珀 酸。本发明产品是一种无磷、非氮的"绿色"环保型多元阻始缓蚀剂。它对水中的碳酸朽、硫 酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻始剂，阻 垢率高达85%，高于同类产品10%。同时，它具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻诉剂。本发 明产品生物降解性能好，与氯有很好的相溶性，与其它药剂配伍性好，尤其适用于高碱、高硬、 高PH值割牛下的冷却水系统，可实现高浓縮倍数运行。本产品制备方法采用独特配方和生产工 艺，各组份间具有很好的协同效应，产品性能稳定、成本低廉，而价格不及目前市场同类产品的三分之一。基于上述特点，本发明产品可用于替代现有国内外同类产品。
具体实施方式
本发明产品通过制备聚环氧琥珀酸(PESA)、合成聚丙烯酸钠(PMS)、水解聚马来酸酐 (HAMP)，配以羟基乙叉二膦酸(HEDP)，再经过添加助剂复配而制成一种缓蚀反渗透阻垢剂。采 用该方法制备的阻垢剂，具有节能、环保、适用范围广泛、阻垢缓蚀性能好、性能稳定、成本 低等显著优点。以下提供几个实施例实施例l聚丙烯酸钠聚合按重量单位称取去离子水150，丙烯酸170，加入反应釜搅拌，在低于 60'C温度下,加入NaOH制成丙烯酸钠,调PH为7 9,搅拌10分钟后打入高位^:按重暈单位 称取去离子水120，亚硫酸氢钠5,过硫酸铵7 ,使亚硫酸氢钠、过硫酸铵溶于去离子水中配 制成引发剂，打入引发剂高位罐；反应釜升温至80'C士2'C时，双滴加入丙烯酸钠和引发剂， 丙烯酸钠和引发剂按10: l的比例滴加，聚合3小时，保温半小时后，即得聚丙烯酸钠。水解聚马来酸酐合成按重量单位称取去离子水800，马来酸酐150，三氯化铁0.22，过 硫酸铵22，将去离子水、马来酸酐加入反应釜，然后加入催化剂三氯化铁，升温至90 10(TC 溶解，滴加引发剂，引发剂由过硫酸铵加入等量去离子水稀释配成，聚合3小时，保温3小时 即成。聚环氧琥珀酸聚合方法如下按重量单位称取去离子水250，马来酸酐300， 48%的NaOH 200，将去离子水和马来酸酐加入反应釜中混合，在低于6(TC温度下，滴加48W的NaOH成盐， 升温至45'C，加入催化剂钨酸钠，同时滴加双氧水和48%NaOH ，调PH值7 9，其中钩酸钠加 入量按重量单位为1，双氧水和48%NaOH加入量按重量单位分别为220和60，滴毕升温至6CTC， 环氧化2 3小时,继续升温至90'C以上，按重量单位称取引发剂氢氧化l丐11，分两批加入氢氧 化钙。每10分钟加一次，每次加二分之一,充分搅拌均匀，即得到聚环氧琥珀酸。缓蚀阻垢剂的制备-按重量单位称取基本组成物羟基乙叉二膦酸5，聚丙烯酸钠5，水解聚马來酸酐6，聚环氧 琥珀酸4。按照基本组成物总量的0. 6%称取助剂1亚硫酸氢钠，按照基本组成物总量的0.1%称 取助剂2二氧化氯，按照基本组成物总量的0.3%称取助剂3苯丙三氮唑。将羟基乙叉二膦酸加 入反应器中开始搅拌,加入聚丙烯酸钠搅拌10分钟，再加入水解聚马来酸酐搅拌10分钟，再滴加 聚环氧琥珀酸搅拌,然后依次加入助剂1亚硫酸氢钠、助剂2 二氧化氯、助剂3 二氧化氯，待助剂充分溶解后，过滤包装。 实施例2聚丙烯酸钠合成按重量单位称取去离子水200，丙烯酸180，加入反应釜搅拌，在低于 60'C温度下，加入Na0H制成丙烯酸钠,调PH为7 9，搅拌10分钟后打入高位罐；按重量单位 称取去离子水120，亚硫酸氢钠7，过硫酸铵8 ，使亚硫酸氢钠、过硫酸铰溶于去离子水中配 制成引发剂，打入引发剂高位罐；反应釜升温至80'C土2'C时，双滴加入丙烯酸钠和引发剂， 丙烯酸钠和引发剂按10: l的比例滴加，聚合3小时，保温半小时后，即得聚丙烯酸钠。水解聚马来酸酐合成按重量单位称取去离子水900，马来酸酐180，三氯化铁0.23，过 硫酸铵20，将去离子水、马来酸酐加入反应釜，然后加入催化剂三氯化铁，升温至90 100'C 溶解，滴加引发剂，引发剂由过硫酸铵加入等量去离子水稀释酉己成，聚合3小时，保温3小时 即成。聚环氧琥珀酸按如下方法聚合按重量单位称取去离子水280，马来酸酐315， 4挑的NaOH 210，将去离子水和马来酸酐加入反应釜中混合，在低于60'C温度下，滴加48%的NaOH成盐， 升温至65'C，加入催化剂钨酸钠，同时滴加双氧水和48%NaOH ，调PH值7 9，其中鸨酸钠加 入量按重量单位为2，双氧水和48%NaOH加入量按重量单位分别为250和70，滴毕升温至70'C， 环氧化2 3小时，继续升温至90'C以上，按重量单位称取引发剂氢氧化钙10，分两批加入氢氧 化钙。每10分钟加一次，每次加二分之一,充分搅拌均匀，即得到聚环氧琥珀酸。缓蚀阻垢剂的制备按重量单位称取基本组成物羟基乙叉二膦酸4，聚丙烯酸钠6，水解聚马来酸酑5，聚环氧琥 珀酸3。按照基本组成物总量的1%称取助剂1亚硫酸氢钠，按照基本组成物总量的O. 2%称取助剂2 二氧化氯，按照基本组成物总量的O. 2%称取助剂3苯丙三氮唑。将羟基乙叉二膦酸加入反应器中 开始搅拌,加入聚丙烯酸钠搅拌10分钟,再加入水解聚马来酸酐搅拌10分钟，再滴加聚环氧琥珀 酸搅拌,然后依次加入助剂l亚硫酸氢钠、助剂2二氧化氯、助剂3二氧化氯，待助剂充分溶解后， 过滤包装。实施例3聚丙烯酸钠合成按重量单位称取去离子水180，丙烯酸200，加入反应釜搅拌，在低于 6(TC温度下,加入NaOH制成丙烯酸钠,调PH为7 9，搅拌10分钟后打入高位罐；按重量单位 称取去离子水120,亚硫酸氢钠8，过硫酸铵9 ,使亚硫酸氢钠、过硫酸铵溶于去离子水中配制成引发剂，打入引发剂高位罐；反应釜升温至80'C士2'C时，双滴加入丙烯酸钠和引发剂， 丙烯酸钠和引发剂按10: l的比例滴加，聚合3小时，保温半小时后，即得聚丙烯酸钠。水解聚马来酸酐合成按重量单位称取去离子水850，马来酸酐200,三氯化铁0.24，过 硫酸铵25,将去离子水、马來酸酐加入反应釜，然后加入催化剂三氯化铁，升温至90 10(TC 溶解，滴加引发剂，引发剂由过硫酸铵加入等量去离子水稀释配成，聚合3小时，保温3小时 即成。聚环氧琥珀酸按如下方法聚合按重量单位称取去离子水260，马来酸酐305， 4涨的NaOH 220，将去离子水和马来酸酐加入反应釜中混合，在低于6(TC温度下，滴加48%的NaUU成盐， 升温至55'C，加入催化剂钨酸钠，同时滴加双氧水和48%NaOH ，调PH值7 9,其中钨酸钠加 入量按重量单位为1. 5，双氧水和48%NaOH加入量按重量单位分别为230和68，滴毕升温至68 'C，环氧化2 3小时,继续升温至90'C以上，按重量单位称取引发剂氢氧化钙15，分两批加入 氨氧化钙。每10分钟加一次，每次加二分之一，充分搅拌均匀，即得到聚环氧琥珀酸。缓蚀阻培剂的制备按重量单位称取基本组成物羟基乙叉二膦酸4.5，聚丙烯酸钠5，水解聚马来酸酐5.5，聚 环氧琥珀酸4。按照基本组成物总量的0.8%称取助剂1亚硫酸氢钠，按照基本组成物总量的0. 3% 称取助剂2二氧化氯，按照基本组成物总量的0.1%称取助剂3苯丙三氮唑。将羟基乙叉二膦酸 加入反应器中开始搅拌,加入聚丙烯酸钠搅拌10分钟,再加入水解聚马来酸酐搅拌10分钟,再滴 加聚环氧琥珀酸搅拌,然后依次加入助剂1亚硫酸氢钠、助剂2二氧化氯、助剂3二氧化氯，待 助剂充分溶解后,过滤包装。8
权利要求
1.一种用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂，其特征在于，构成中包括基本组成物和助剂，所述基本组成物由如下重量单位的物质制成羟基乙叉二膦酸4～5，聚丙烯酸钠5～6，水解聚马来酸酐5～6，聚环氧琥珀酸3～4。
2. 根据权利要求1所述的用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述助剂为三种， 其中助剂l为亚硫酸氢钠，其加入量为基本组成物总量的0. 6 1%、助剂2为二氧化氯，其力口 入量为基本组成物总量的0.1-0. 3%、助剂3为苯丙三氮唑，其加入量为基本组成物总量的 0.1-0. 3%。
3. —种制备如权利要求1或2所述的用于反渗透膜缓蚀阻坭齐啲制备方法，其特征在于， 它包括下述步骤a. 配料按配比称取基本组成物和助剂；b. 混配:将羟基乙叉二膦酸加入反应器中搅拌，先加入聚丙烯酸钠搅拌，再加入7jC解聚马来 酸酐搅拌,再滴加聚环氧琥珀酸搅拌，然后依次加入助剂l亚硫酸氢钠、助剂2二氧化氯、助剂 3 二氧化氯；C.包装待助剂充分溶解后，过滤包装。
4.根据权利要求3所述的用于反渗透膜缓蚀阻街齐啲制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸钠按如下方法聚合按重量单位称取去离子水150 200，丙烯酸150 200，加入反应釜搅拌， 在低于6(TC温度下，加入NaOH制成丙烯酸钠，调PH为7 9，搅拌10分钟后打入高位罐；按重 量单位称取去离子水120，亚硫酸氢钠5 8，过硫酸铵7 9 ，使亚硫酸氢钠、过硫酸铵溶于 去离子水中配制成引发剂，打入引发剂高位罐；反应釜升温至8(TC士2X:时，双滴加入丙烯酸 钠和引发剂，丙烯酸钠和引发剂按10: l的比例滴加，聚合3小时，保温半小时后，即得聚丙 烯酸钠。
5.根据权利要求3所述的用于反渗透膜缓蚀阻街剂的制备方法，其特征在于，所述7jC解聚 马来酸酐按如下方法制备按重量单位称取去离子水800 900，马来酸酐150 200，三氯化铁 0.22 0.24，过硫酸铵20 25，将去离子水、马来酸酐加入反应釜，然后加入催化剂三氯化铁， 升温至90 10(TC溶解，滴加引发剂，弓1发剂由过硫酸铵加入等量去离子7JC稀释配成，聚合3小时，保温3小时即成。
6.根据权利要求3所述的用于反渗透膜缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述聚环 氧琥珀酸按如下方法制备按重量单位称取去离子水250 280，马来酸酐300 315， 48%的NaOH 200~220，将去离子水和马来酸酐加入反应釜中混合，在低于60'C温度下，滴加4涨的NaOH成 盐，升温至45 65'C,加入催化剂鹆酸钠，同时滴加双氧水和48%NaOH ，调PH值7 9，其中 钨酸钠加入量按重量单位为1 2,双氧水和48%NaOH加入量按重量单位分别为220 250和60 70,滴毕升温至60 70'C，环氧化2 3小时，继续升温至90'C以上，按重量单位称取引发剂氢 氧化钙10 15，分两批加入引发剂氢氧化钙，每10分钟加一次，每次加二分之一,充分搅拌均 匀，即得到聚环氧琥珀酸。
全文摘要
一种用于反渗透膜的缓蚀阻垢剂及制备方法，属液体分离技术领域，用于提高阻垢剂的阻垢效能和降低成本。其技术方案是，构成中包括基本组成物和助剂，基本组成物由如下重量单位的物质制成羟基乙叉二膦酸4～5，聚丙烯酸钠5～6，水解聚马来酸酐5～6，聚环氧琥珀酸3～4。本发明是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂，它对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂，阻垢率高达85％。本发明中的各组份间具有很好的协同效应，产品性能稳定、成本低廉，而价格不及目前市场同类产品的三分之一。
文档编号B01D61/02GK101254413SQ200710185389
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者何武胜, 周晓春, 李东霞, 强 王, 王会昌, 郭围城, 郭桂花, 马玉莲 申请人:河北盛华化工有限公司