无磷缓蚀阻垢剂组合物和无磷缓蚀阻垢剂及其应用和共聚物在缓蚀中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无磯缓蚀阻垢剂组合物和无磯缓蚀阻垢剂及其应用，W及马来酸 酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物在缓蚀中的应用。
【背景技术】
[0002] 我国冷却水处理中所使用的缓蚀阻垢剂配方基本W磯系配方为主，虽然从性能上 基本能够达到使用要求，但磯系配方仍存有不足；磯系水处理剂在使用过程中存在易形成 磯酸盐垢的隐患，影响水冷器长期运行时的换热效果；磯系配方促进循环水内微生物繁殖， 消耗大量的杀菌剂；大量磯的排放易导致受纳水体的富营养化。所W开发使用低磯或无磯 缓蚀阻垢剂配方对冷却水处理具有重要的意义。
[0003] 缓蚀阻垢剂复合配方对循环水的阻垢性能主要体现在阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻锋 垢Η方面。随着污水回用的逐渐普及，循环水中不可避免地含有一定量的磯，因此即使使 用无磯配方，无磯配方也应具备一定的阻磯垢能力。无磯缓蚀阻垢剂复合配方的阻垢剂单 剂主要使用合成的水溶性无磯聚合物，然而不同水溶性无磯聚合物的阻垢性能差别较大。 聚丙帰酸（ΡΑΑ)、马来酸-丙帰酸共聚物（Μ-ΑΑ)、水解聚马来酸酢（ΗΡΜ)、聚环氧玻巧酸 (PESA)、聚天冬氨酸（PAS巧等阻碳酸巧垢能力强、阻磯垢和阻锋垢能力弱；丙帰酸-丙帰酸 醋类共聚物、丙帰酸和丙帰酸居丙醋共聚物（ΑΑ-ΗΡΑ、Τ-225)等的阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻 锋垢能力均较强；丙帰酸-丙帰酸醋-礙酸盐共聚物、丙帰酸与2-丙帰醜胺-2-甲基丙礙 酸共聚物（ΑΑ-ΑΜΡ巧等阻碳酸巧垢、阻磯垢和阻锋垢能力均强；帰丙氧基聚己氧基礙酸盐 共聚物（AA-APES)、丙帰酸与3-帰丙氧基-2-居基丙礙酸共聚物（AA-AWS巧等阻磯垢和阻 锋垢能力强、阻碳酸巧垢能力弱。
[0004] 合成的水溶性无磯聚合物中，水解聚马来酸酢（ΗΡΜΑ)、聚环氧玻巧酸（PESA)、 聚天冬氨酸（PAS巧等具备一定的缓蚀能力，而聚丙帰酸（ΡΑΑ)、马来酸-丙帰酸共聚物 (Μ-ΑΑ)、丙帰酸-丙帰酸醋类共聚物、丙帰酸和丙帰酸居丙醋共聚物（ΑΑ-ΗΡΑ、Τ-225)、丙 帰酸-丙帰酸醋-礙酸盐共聚物、丙帰酸与2-丙帰醜胺-2-甲基丙礙酸共聚物（ΑΑ-ΑΜΡ巧、 帰丙氧基聚己氧基礙酸盐共聚物（AA-APES)、丙帰酸与3-帰丙氧基-2-居基丙礙酸共聚物 (AA-AWS巧等不仅不能缓蚀，反而促进腐蚀。
[0005] CN102225809A公开了一种适用于工业冷却循环冷却水的抗坏血酸无磯缓蚀阻垢 剂，其特征在于，该缓蚀阻垢剂质量百分组成为；水解聚马来酸15% -20%，丙帰酸与2-丙 帰醜胺-2-甲基丙礙酸10% -15%，抗坏血酸0.6% -1 %，氨基礙酸0.5 % -1 %，硝酸锋或 硫酸锋10 % -15 %，D-葡萄糖钢或D-葡萄糖钟10 % -15 %，其余为蒸傭水。丙帰酸与2-丙 帰醜胺-2-甲基丙礙酸共聚物类物质均能促进腐蚀，为了抵消送些物质增加的腐蚀量，必 须加大配方中缓蚀剂用量，导致使用成本增大。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种能够提高缓蚀效果的无磯缓蚀阻垢剂组合物和无磯 缓蚀阻垢剂及其应用。
[0007] 根据本发明的第一方面，本发明提供了一种无磯缓蚀阻垢剂组合物，该组合物含 有聚合物A、聚合物B、有机酸和/或有机酸盐、水溶性无机锋盐；所述聚合物A为马来酸酢 与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物，所述聚合物B为缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物 B、有机酸和/或有机酸盐与水溶性无机锋盐的重量比为1: (0. 31-6. 67) : (0. 025-1. 25) : (0 .05-1. 58)。
[0008] 根据本发明的第二方面，本发明提供了一种无磯缓蚀阻垢剂，该无磯缓蚀阻垢剂 含有无磯缓蚀阻垢剂组合物和水，所述无磯缓蚀阻垢剂组合物为本发明所述的无磯缓蚀阻 垢剂组合物。
[0009] 根据本发明的第Η方面，本发明提供了本发明所述的无磯缓蚀阻垢剂在处理循环 冷却水中的应用。
[0010] 根据本发明的第四方面，本发明提供了本发明所述的马来酸酢与帰丙氧基聚己氧 基礙酸盐的共聚物在缓蚀中的应用。
[0011] 本发明由于发现聚合物A(马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物）具有 缓蚀作用，使得按照本发明的配方能够在不影响处理效果的前提下，有效降低了组合物中 缓蚀剂的用量，大大地节约了成本，且本发明的配方中的聚合物A、聚合物B、有机酸和/或 有机酸盐、水溶性无机锋盐存在协同作用，降低了各单剂的使用量，降低运行成本。
[0012] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【具体实施方式】
[0013] 应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于 限制本发明。
[0014] 如前所述，本发明提供了一种无磯缓蚀阻垢剂组合物，该组合物含有聚合物A、聚 合物B、有机酸和/或有机酸盐、水溶性无机锋盐；所述聚合物A为马来酸酢与帰丙氧基聚 己氧基礙酸盐的共聚物，所述聚合物B为缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机酸和/ 或有机酸盐与水溶性无机锋盐的重量比为1: (0. 31-6. 67) : (0. 025-1. 25) : (0. 05-1. 58)。
[0015] 根据本发明，优选所述聚合物A、聚合物B、有机酸和/或有机酸盐与水溶性无机锋 盐的重量比为 1: (0. 75-3. 0) : (0. 11-0. 45) : (0. 16-0. 63)。
[0016] 根据本发明，优选所述聚合物A的重均分子量为1000-15000,优选为2000-10000。
[0017] 本发明中，所述聚合物A(马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐）的共聚物可W商 购得到，也可W制备得到，优选按如下步骤制备：
[0018] W马来酸酢（MA)、帰丙氧基聚氧己帰離、氨基礙酸为原料通过礙化和聚合两步反 应而制得，具体包括W下步骤：
[0019] (1)礙化反应；帰丙氧基聚氧己帰離与氨基礙酸（优选相同物质的量），在催化剂 的存在下进行礙化反应，反应温度为110-13(TC，优选为12(TC，时间为3-5h，得到帰丙氧基 聚氧己帰礙酸盐（APES)。
[0020] (2)聚合反应：将引发剂与制备的帰丙氧基聚氧己帰礙酸盐（APES)，分别滴入（优 选同时滴入）马来酸酢（MA)溶液中进行聚合反应，反应温度优选为75-10(TC，时间优选为 3-6h，得到马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物（简称MA/APES共聚物），其可W用来作为缓蚀剂。
[0021] 本发明中，礙化反应阶段，优选所述帰丙氧基聚氧己帰離重均分子量为230-2500， 即己帰離重复单元为4-55个，优选重均分子量为320-800,即己帰離重复单元为6-17个，催 化剂优选为尿素，添加量优选为氨基礙酸质量的3-6重量％。
[002引本发明中，聚合反应阶段，Μ与APES的质量配比优选为0.1-2:1,优选为 0. 2-1. 5:1，引发剂优选为过硫酸倭、过硫酸钢和过硫酸钟中的一种或多种，引发剂的添加 量优选为Μ与APES质量之和的2. 5-12 %，优选7-10 %，具体可W根据所需的共聚物的重 均分子量进行选择。
[0023] 本发明中，优选Μ与APES及引发剂的质量之和占溶液总量的10-50重量％，优选 20-30 重量％。
[0024] 本发明的实施例中使用的马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物，使用重 均分子量为350的帰丙氧基聚氧己帰離作为礙化原料，礙化催化剂为尿素，添加量为氨基 礙酸质量的5重量％，反应温度为12(TC，时间为地，礙化反应制备得到的帰丙氧基聚己氧 基礙酸盐与马来酸酢进行聚合反应，马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的质量配比为 0.2-1. 5:1，根据不同的重均分子量需要调节聚合反应的条件W及引发剂的用量来得到本 发明所要求的优选的重均分子量的马来酸酢与帰丙氧基聚己氧基礙酸盐的共聚物。
[0025] 根据本发明，所述聚合物B的种类的可选范围较宽，缓蚀聚合物均可用于本发明， 为了进一步提高缓蚀效果，针对本发明，优选所述聚合物B选自聚天冬氨酸（PASP)、聚环氧 玻巧酸（PESA)和水解聚马来酸酢（HPMA)中的至少一种。
[0026] 根据本发明，所述有机酸的种类的可选范围较宽，为了进一步提高缓蚀效果，针对 本发明，优选所述有机酸选自抗坏血酸、脱氨抗坏血酸、异抗坏血酸和脱氨异抗坏血酸中的 至少一种。所述有机酸盐的种类的可选范围较宽，优选为葡萄糖酸盐，例如可W为葡萄糖 酸钢、葡萄糖酸钟、D-葡萄糖酸钢、D-葡萄糖酸钟、葡萄糖酸锋和葡萄糖酸儘中的一种或多 种。其中，所述有机酸和/或有机酸盐优选为有机酸，更优选为抗坏血酸、脱氨抗坏血酸、异 抗坏血酸和脱氨异抗坏血酸中的至少一种。
[0027] 本发明中，所述水溶性无机锋盐可W为水处理剂领域内常规使用的各种水溶性无 机锋盐，尤其优选为选自硫酸锋、氯化锋、硝酸锋中的一种或多种，特别优选为硫酸锋和/ 或氯化锋。本发明中，所述水溶性无机锋盐一般是指在水中溶解度（2(TC，1个大气压下） 为大于1重量％的无机锋盐。
[0028] 本发明提供了一种无磯缓蚀阻垢剂，该无磯缓蚀阻垢剂含有无磯缓蚀阻垢剂组合 物和水，所述无磯缓蚀阻垢剂组合物为本发明所述的无磯缓蚀阻垢剂组合物。
[0029] 根据本发明的缓蚀阻垢剂，其中，优选W所述缓蚀阻垢剂的总量为基准，所述无磯 缓蚀阻垢剂组合物的含量为25-85重量％，更优选为30-80重量％，进一步优选为48-72重 量％ ;水的含量为15-75重量％，更优选为20-70重量％，进一步优选为28-52重量％。
[