[發明專利]一種緩蝕型聚合物阻垢劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710190822.4
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106976997A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發明（設計）人: 黃勇;楊陽
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14;C08F222/02;C08F228/02;C08F222/06
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技術領域

本發明涉及一種緩蝕型聚合物阻垢劑的制備方法，屬于阻垢劑技術領域。

背景技術

隨著水資源的日益緊張，工業節水問題已提升到一個新的高度。工業生產中，對冷卻水的循環利用和濃縮造成了水中礦物雜質的增加和積聚，使設備管道的結垢加劇，降低了設備的使用效率。冷卻水系統中水垢的形成主要是由碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等難溶鹽的沉積所引起，對于冷卻水的處理目前最常使用的便是在水質中加入阻垢劑來除垢，通過加入阻垢劑可以改善冷卻水質量，阻止水垢在設備表面生成垢層阻礙設備傳熱，保持金屬設備持續傳熱。

共聚物阻垢劑是20世紀70年代發展起來的一種新型水處理劑，它不僅對碳酸鈣垢有很好的抑制作用，而且對磷酸鈣垢也具有獨特的抑制能力。由于共聚物阻垢劑的阻垢性能優于均聚物的，作為阻垢劑的共聚物阻垢劑的合成研究近年來得到了廣泛的關注。目前，市場上的阻垢劑雖然具有較好的阻垢效果，但無法滿足環保的要求，且功能單一，穩定性不佳，制備成本較高。因此，對于共聚物阻垢劑阻垢劑綠色環保化、多功能化的研究，顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對市場上的阻垢劑雖然具有較好的阻垢效果，但無法滿足環保的要求，且功能單一，穩定性不佳，制備成本較高的問題，本發明提供了一種緩蝕型聚合物阻垢劑的制備方法，本發明以天然脂肪醇為原料，與磷酸反應，制備混合脂肪醇磷酸酯作為緩蝕劑，再以衣康酸、烯丙基磺酸鈉、馬來酸酐為單體，雙氧水為引發劑，采用水溶液自由基聚合法進行共聚反應，合成三元共聚物，將多種功能基團并存于同一分子中，從而發揮了官能團的協同阻垢分散作用，最后將三元共聚物與緩蝕劑復配制得緩蝕型聚合物阻垢劑，本發明制備的緩蝕型聚合物阻垢劑通過衣康酸活潑的化學性質，徹底清除反應不完全而引起的污染，并引入親水性較強的磺酸基，有效防止生成難溶的鈣凝膠，提高阻垢劑的溶解性和絡合性，且具有制備工藝簡單、產量高、用量少、性質穩定、緩蝕性好的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

(1)稱取20～40g天然脂肪醇C_8-10，10～20g天然脂肪醇C_16-18裝入燒瓶中，加熱至50～60℃，并以300～400r/min攪拌20～30min，隨后在持續攪拌過程中，以1～2mL/min滴加質量分數為80％磷酸溶液，待滴加完畢后，加熱至110～120℃，繼續攪拌反應3～5h，冷卻至室溫后，得混合脂肪醇磷酸酯，備用；

(2)稱取52～55g衣康酸，14～15g烯丙基磺酸鈉，加入180～200mL質量分數為50％叔丁醇溶液中，加熱至70～80℃，并以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，得反應單體混合液；

(3)稱取29～30g馬來酸酐，1～2g氧化鋅，80～100mL質量分數為20％硫酸溶液裝入燒杯中，加熱至50～60℃，并以300～400r/min攪拌至固體完全溶解，隨后同時以1～2mL/min滴加180～200mL質量分數為30％雙氧水和180～200mL上述反應單體混合液，待滴加完畢后，加熱至90～95℃，保持溫度持續攪拌5～6h，冷卻至室溫后，得反應液，再用質量分數為5％氫氧化鈉溶液調節反應液pH呈中性，得三元共聚物反應液；

(4)量取30～60mL上述三元共聚物反應液，20～40mL步驟(1)制備的混合脂肪醇磷酸酯，1～2mL分散劑5040，裝入燒杯中，以800～1000r/min攪拌30～40min，隨后出料，得緩蝕型聚合物阻垢劑。

本發明的應用方法是：按加藥量為15～30mg/L將本發明制備的緩蝕型聚合物阻垢劑加入高溫冷卻水系統中，在工作溫度下循環工作5～6h，對碳酸鈣的阻垢率為93～95％，對磷酸鈣的阻垢率為94～96％，對硫酸鋇的阻垢率為97～99％。本發明的有益技術效果是：

(1)本發明制備的緩蝕型聚合物阻垢劑具有制備工藝簡單、產量高、用量少、性質穩定、緩蝕性好的特點；

(2)本發明制備的緩蝕型聚合物阻垢劑綠色環保、阻垢效果好、分散溶解性能好、熱穩定性好。

具體實施方式