本发明涉及缓蚀阻垢剂领域，具体而言涉及一种多功能、富基团绿色缓蚀阻垢剂及其制备方法。
背景技术：
：当今工业废水及油田采出污水比例越来越大。其中含有的钙盐、镁盐和硅酸盐等导致了管线的结垢、腐蚀，导致生产成本大幅度提高。目前，现有缓蚀阻垢剂大多为有机膦酸型阻垢剂，该类药剂以其高效的缓蚀与阻垢双重功能而被广泛应用，具有化学性能稳定、能耐较高温度和值、有明显的溶限效应和协同效应等特点。但是磷是细菌和藻类的营养源，含磷类阻垢剂易造成环境水域的富营养化，促进菌藻的生长形成赤潮而引起水源污染。许多国家和地区纷纷采取了禁磷和限磷措施。欧盟、美国及日本等限制总磷排放浓度不高于1.0mg/l。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918—2002）也规定，一级排放标准总磷≤1.0mg/l。因此，开发无磷、生物降解性能好、控制指标简单易实现、适合高浓缩倍率运行甚至零排污的新型绿色缓蚀阻垢剂已成为水处理的发展方向。技术实现要素：为了开发新的缓蚀阻垢剂单剂，整体提高应用效果，本发明旨在以富里酸和丙烯酸为原料，在催化剂、引发剂作用下，通过自由基聚合、酯化反应合成聚丙烯酸富里酸酯，然后再与协同作用物、溶剂等混合制备绿色缓蚀阻垢剂。本发明是这样实现的：一种多功能、富基团绿色缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法中，以富里酸和有机酸为原料，在催化剂、引发剂作用下，通过自由基的聚合、酯化反应合成聚丙烯酸富里酸酯，然后所述的聚丙烯酸富里酸酯再与协同作用物、溶剂混合制备绿色缓蚀阻垢剂；具体的方法步骤为：步骤一：将富里酸、有机酸、催化剂、引发剂加入溶剂中搅拌混合，控制温度下使自由基进行聚合、酯化反应，并由分出的水量判断反应终点；然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯；步骤二：将上述步骤一中聚丙烯酸富里酸酯、协同作用物、乙醇、水按比例进行混合搅拌均匀即可。进一步，所述的步骤一中的各组分质量分数为：富里酸占步骤一中的各组分总质量的10-50%；有机酸占总质量的15-55%；催化剂占总质量的0.2-3%；引发剂占总质量的0.1-1%；其余为溶剂。进一步，所述的有机酸为丙烯酸。进一步，所述的催化剂为对甲基苯磺酸；所述引发剂为偶氮二异丁腈。进一步，所述的步骤二中的各组分的质量分数为：聚丙烯酸富里酸酯占步骤二中的各组分总质量的25-65%；协同作用物总量为5-30%；乙醇总量为10-30%；其余为去离子水。进一步，所述的协同作用物为聚环氧琥珀酸。进一步，所述的方法中的聚合温度为30-75oc，酯化反应温度为120-150oc，酯化反应溶剂为二甲苯，用量为反应物料总质量的20-60%。通过本发明的一种多功能、富基团绿色缓蚀阻垢剂的制备方法制得的缓蚀阻垢剂，具有优异的缓蚀阻垢性能，同时兼具溶垢作用，符合绿色环保要求。本发明与现有技术相比的有益效果在于：1、本发明合成的聚丙烯酸富里酸酯是一种新的缓蚀阻垢剂单剂，分子结构中含有大量羟基、羰基等，直链和支链交替延伸，分子量大小可通过配方设计进行调控。2、本发明的缓蚀阻垢剂，为一含有两种组分的混合缓蚀阻垢剂，是一种环保型缓蚀阻垢剂，对于结垢管道又具有一定的溶垢作用。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的一种多功能、富基团绿色缓蚀阻垢剂及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将富里酸、丙烯酸、催化剂、引发剂加入适合溶剂中搅拌混合，控制一定温度下使丙烯酸发生聚合并与富里酸发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。步骤二：将上述聚丙烯酸富里酸酯、协同作用物、乙醇、水等按一定的比例进行混合搅拌均匀即得本专利目标产品。以下列举具体的实例进行说明。实施例1将18克富里酸、20克丙烯酸、1克对甲基苯磺酸、0.5克偶氮二异丁腈加入到60克二甲苯中搅拌混合，控制50oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、130oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将30克聚丙烯酸富里酸酯、25克聚环氧琥珀酸、20克乙醇、25克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。实施例2将24克富里酸、30克丙烯酸、1.5克对甲基苯磺酸、0.5克偶氮二异丁腈加入到44克二甲苯中搅拌混合，控制60oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、135oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将35克聚丙烯酸富里酸酯、20克聚环氧琥珀酸、15克乙醇、30克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。实施例3将30克富里酸、25克丙烯酸、1克对甲基苯磺酸、0.5克偶氮二异丁腈加入到44克二甲苯中搅拌混合，控制60oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、135oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将40克聚丙烯酸富里酸酯、22克聚环氧琥珀酸、10克乙醇、28克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。实施例4将10克富里酸、55克丙烯酸、0.2克对甲基苯磺酸、0.1克偶氮二异丁腈加入到34.7克二甲苯中搅拌混合，控制60oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、135oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将65克聚丙烯酸富里酸酯、20克聚环氧琥珀酸、10克乙醇、5克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。实施例5将50克富里酸、15克丙烯酸、3克对甲基苯磺酸、1克偶氮二异丁腈加入到31克二甲苯中搅拌混合，控制60oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、135oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将25克聚丙烯酸富里酸酯、30克聚环氧琥珀酸、30克乙醇、15克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。实施例6将50克富里酸、15克丙烯酸、3克对甲基苯磺酸、1克偶氮二异丁腈加入到31克二甲苯中搅拌混合，控制60oc下使甲基丙烯酸发生聚合反应、135oc发生部分酯化反应，并由分出的水量判断反应终点。然后，减压蒸出反应体系中的溶剂即得聚丙烯酸富里酸酯。将65克聚丙烯酸富里酸酯、5克聚环氧琥珀酸、10克乙醇、20克水等进行混合，搅拌均匀后即得本专利目标产品。具体的产品的阻垢率以及缓蚀速率如表1所示。表1序号名称阻垢率%缓蚀速率%1实施例1产品95902实施例2产品94883实施例3产品95904实施例4产品93855实施例5产品90846实施例6产品9285从上表中可以得出，本发明的产品就别较高的阻垢率以及较高的缓蚀速率。本发明提供了一种多功能、富基团绿色缓蚀阻垢剂及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。当前第1页12