[發明專利]一種氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物及其制備方法

無效

• 申請號: 201410000959.5
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103708637A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 任澤旭;齊曉婧;萬振濤;劉全華;李鵬飛;宋盟盟;張秀華
• 申請（專利權）人: 山東省泰和水處理有限公司
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化學品領域，具體提供一種氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物及其制備方法。

背景技術

氨基三亞甲基膦酸是一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑，氨基三亞甲基膦酸具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用。能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩定的絡合物，能溶解金屬表面的氧化物。氨基三亞甲基膦酸一般用作火力發電廠、油田注水和煉油廠的循環冷卻水，可以起到減少金屬設備或管路腐蝕和結構的作用。氨基三亞甲基膦酸在放置印染等行業用作金屬離子螯合劑，也可用于金屬表面處理劑等。另外，可與多種緩沖劑、阻垢劑配合使用。與聚羧酸鹽等有良好協同作用，可增加緩蝕阻垢效果，也可作為清洗劑，除去金屬表面油脂。還可作為洗滌劑的添加劑，金屬離子的掩蔽劑、無氰電鍍添加劑和稀有金屬萃取劑等。

但是，氨基三亞甲基膦酸耐氧化性差，使其在一些具有氧化性殺菌劑液態氯、次氯酸、二氧化氯、雙氧水等的水中容易降解，穩定性較差，限制了其應用范圍。

發明內容

為了解決氨基三亞甲基膦酸穩定性差的問題，本發明提供了一種改性的氨基三亞甲基膦酸，提高了其耐氧化性能，并且賦予其更好的鈣螯合能力及分散能力和緩蝕效果，與鋅鹽等預膜劑復配性強，增加成膜速度和膜的強度。

為實現上述目的本發明提供一種氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物具有結構ON[CH₂PO₃H₂]₃并提供其合成方法是：由亞磷酸、氯化銨、甲醛為原料一步法反應制得氨基三亞甲基膦酸，然后再與雙氧水反應制得。

本發明的氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物具有結構式ON[CH₂PO₃H₂]₃。

通過以下具體的工藝步驟制備：

(1)???將氯化銨和甲醛水溶液加入反應釜，控制溫度35℃±5℃，滴加三氯化磷，滴加完畢升溫回流反應，然后蒸餾除去甲醛和鹽酸。

(2)???降低溫度，加入催化劑，滴加雙氧水，滴加完畢提高溫度保溫反應。

(3)???保溫反應完畢降溫加入亞硫酸氫鈉，調節活性物含量出料。

上述步驟(2)所述的氨基三亞甲基膦酸蒸餾完畢溫度降低至50~70℃。

上述步驟(2)所述的催化劑為有機酸或苛性堿。

上述步驟(2)所述的催化劑的加入量為氨基三亞甲基膦酸質量的0.1~5%，優選的是0.5~1%。

上述步驟(2)所述的雙氧水濃度為25~30%，加入量為氨基三亞甲基膦酸質量的15~30%，優選的加入量是氨基三亞甲基膦酸質量的20~25%。

上述步驟(2)所述的雙氧水滴加時間為0.5~2h。

上述步驟(2)所述的雙氧水滴加完畢保溫溫度為70~90℃。

上述步驟(2)所述的雙氧水滴加完畢保溫時間為2~8h。

上述步驟(3)所述的保溫完畢加入亞硫酸氫鈉的溫度為60~65℃。

上述步驟(3)所述的亞硫酸氫鈉的加入量為雙氧水質量的0~5%。

本發明專利的突出特點是：提供了一種能夠適用于氧化環境下的緩蝕阻垢劑氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物，并提供其制備方法。解決了添加氧化性殺菌滅藻劑水體系的阻垢緩蝕問題，與液氯、次氯酸鈉、有機氯等復配性能良好；本發明所提供的氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物對鈣垢等的分散阻垢能力優于氨基三亞甲基膦酸。

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具體實施方式

為了更好的闡述本發明的目的和方法，現具體舉例如下，并對其在應用上的阻垢效果與氨基三亞甲基膦酸進行對比舉例如下。

實施例1

一種氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物具有結構ON[CH₂PO₃H₂]₃。

通過以下具體工藝方案合成：

將氯化銨和甲醛水溶液加入反應釜，控制溫度35℃±5℃，滴加三氯化磷，滴加完畢升溫回流反應，然后蒸餾除去甲醛和鹽酸。降低溫度至60℃，加入氨基三亞甲基膦酸質量0.5%的片狀氫氧化鉀。攪拌混合均勻，滴加氨基三亞甲基膦酸質量20%的25%濃度雙氧水，1h滴加完畢，提高溫度至70℃保溫反應4h，降溫至60℃加入雙氧水質量1%的亞硫酸氫鈉，調節活性物含量至要求出料。

實施例2

一種氨基三亞甲基膦酸-N-氧化物具有結構ON[CH₂PO₃H₂]₃。