[發明專利]一種無磷環保型聚醚多功能水處理劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210270399.6
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102786153A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 周鈺明;劉廣卿;黃鏡怡;姚清照;凌磊;王虎傳;曹科;劉亞輝;吳文導;孫偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C08F283/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種無磷環保型聚醚多功能水處理劑（PEGDE）及其制備方法，是一種適用于工業循環冷卻水系統的無磷且可生物降解的環保型多功能水處理劑，用于水質的緩蝕阻垢分散處理，屬于水處理技術領域的水處理劑制備及應用技術。

背景技術

使用循環冷卻水是節約工業用水常用方法，但冷卻水經過多次循環使用后水中的無機金屬離子如鈣、鎂離子等極易形成難溶鹽磷酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等無機垢，這些垢沉積在換熱器等設備表面后不僅導致設備的傳熱效果急劇下降，而且易形成垢下腐蝕導致設備穿孔，大大縮短設備使用壽命，嚴重時導致生產無法正常運行。水處理藥劑是能夠防止垢形成或者抑制其沉積并能延緩設備腐蝕的化學藥劑。

目前研究較多且阻垢效果較好的一類水處理劑多為磷酸鹽類，如羥基亞乙基二膦酸（HEDP）、多元醇磷酸酯（PAPE）、氨基三亞甲基膦酸（ATMP）、2-羥基磷酰基乙酸（HPAA）、2-膦酸丁烷-1,2,4–三羧酸（PBTC）、乙二胺四亞甲基磷酸（EDTMP）以及多氨基多醚基四亞甲基磷酸（PAPEMP）等，此類水處理劑大量并廣泛的使用，已經造成了菌藻的大量繁殖、水體的富營養化等環境污染問題，因此開發無磷水處理劑是21世紀的大勢所趨。

現在研究較多的無磷水處理劑是羧酸類水處理劑，如水解聚馬來酸鈣（HPMA）、聚丙烯酸（PAA）、聚環氧琥珀酸（PESA）、馬來酸酐-丙烯酸共聚物（BC-283）以及丙烯酸-丙烯酸酯類共聚物（T-225）等，此類水處理劑對CaCO₃和CaSO₄有較好的阻垢效果，但是阻磷酸鈣的效果很差，并且分散氫氧化鐵和穩定氫氧化鋅的能力較差，此外此類水處理劑的緩蝕性能也不好。中國專利CN101003410A公開了一種無磷的烯丙氧基聚醚阻垢劑及其制備方法，但該阻垢劑制備過程中會產生大量難以處理的無機廢鹽，易造成二次污染而增加其工業化應用成本。因此開發無磷綠色環保型多功能水處理藥劑，在水處理應用中將產生巨大的經濟效益和社會環境效益。

本發明直接采用聚乙二醇二烯烴基醚和含乙烯基不飽和雙鍵的單體共聚制備了一種無磷且可生物降解的無磷環保型聚醚多功能水處理劑。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種無磷環保型聚醚多功能水處理劑（PEGDE）及其制備方法，該水處理劑可生物降解，并具有優異的阻垢、分散和緩蝕性能，是一種環境友好的聚乙二醇二烯烴基醚水處理劑。

技術方案：本發明的無磷環保型聚醚多功能水處理劑（PEGDE）是以聚乙二醇二烯烴基醚和含乙烯基不飽和雙鍵的單體進行自由基共聚而得，其結構通式為：

其中：A是含乙烯基不飽和雙鍵單體聚合后的重復結構單元，G是—CH₂—O—或—O—，聚合度x為1~5000，聚合度y為1~5000，聚合度z為1~5000，聚合度p為1~5000，重復單元m為3~1000。

上述的一種無磷環保型聚醚多功能水處理劑的制備方法為：

在N2氛下，以聚乙二醇二烯烴基醚質量為基準，將聚乙二醇二烯烴基醚加入反應釜中，將溫度調至60~95℃后，加入0.1~5倍聚乙二醇二烯烴基醚質量的含乙烯基不飽和雙鍵的單體、0.01~0.5倍聚乙二醇二烯烴基醚質量的無機引發劑，1.5~22倍聚乙二醇二烯烴基醚質量的水，完成后繼續在60~95℃下反應0.5～10h，冷至室溫，制得5~80wt％無磷環保型聚醚多功能水處理劑。

上述的一種無磷環保型聚醚多功能水處理劑的制備方法中所述的聚乙二醇二烯烴基醚為聚乙二醇二烯丙基醚和聚乙二醇二乙烯基醚中的一種或兩者的組合；所述的含乙烯基不飽和雙鍵的單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、馬來酸、衣康酸、富馬酸、丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸羥甲酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、丙烯酸羥己酯、馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯、馬來酸單異丙酯、馬來酸異丁酯、馬來酸單叔丁酯、馬來單稀丙酯、富馬酸單甲酯、富馬酸單乙酯、富馬酸單丙酯、富馬酸二羥丙酯或富馬酸單丁酯的一種或多種的組合。所述的無機引發劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀、偏重亞磺酸鈉、偏重亞磺酸鉀、過磺酸鈉、過磺酸鉀或過氧化氫中的一種或者多種的組合。

有益效果：本發明的無磷環保型聚醚多功能水處理劑（PEGDE）具有以下優異性能：