[發明專利]阻垢基體材料及制備方法及阻垢膜、阻垢球和阻垢片

有效

• 申請號: 202010061316.7
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN113135619B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 邊文兵;董友玉
• 申請（專利權）人: 山東水創新材料有限公司
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14
• 代理公司: 廣州微斗專利代理有限公司 44390
• 代理人: 陳文爽

本發明提供涉及阻垢基體材料的制備方法及阻垢膜、阻垢球和阻垢片。本發明提供的阻垢基體材料的制備方法，將液態阻垢劑與交聯劑混合反應，并進行除水的步驟后得到阻垢基體材料，交聯劑溶解在水中帶正電，液態阻垢劑與交聯劑的重量比為1：(0.05?20)。交聯劑包括聚季銨鹽、水溶性鈣鹽、水溶性鋅鹽和水溶性鎂鹽中的一種或多種。

技術領域

本發明屬于阻垢技術領域，具體涉及阻垢基體材料及制備方法及阻垢膜、阻垢球和阻垢片。

背景技術

飲用水的除垢方法主要是物理法和化學法，如采用離子交換技術、膜分離技術、分子篩吸附技術等。其中，離子交換技術是一種成熟的傳統工藝，但樹脂易受污染氧化而導致失效，再生頻繁，并且會置換出鈉離子，導致經該技術處理后的水不適宜長期飲用。常見的膜分離技術有納濾膜和反滲透膜技術，這兩種技術的特點是，效果明顯且穩定，但對進水壓力有較高要求，且水利用率偏低，在高硬度水質地區容易發生堵膜的現象。分子篩具有出色的離子交換和吸附功能，對鈣鎂離子具有明顯的吸附效果，但存在壽命短、飽和快的缺陷，不能達到持久阻垢的效果。現如今，通過阻垢劑等水處理劑進行阻垢處理方便而高效。

硅磷晶是存在多年的阻垢材料，但是其溶出速率控制和飽和濃度過高的問題影響其正常應用，近年，市場上出現了若干家用緩釋阻垢材料，阻垢效果和壽命超過硅磷晶。現有材料存在的問題是，溶出速率不均勻、材料有效利用率低、飽和濃度過高。這些問題影響了材料功效的發揮。

專利申請號為201910039377.0提供一種可控緩釋聚磷酸鹽阻垢劑及其制備方法，將氧化鈣、濃磷酸、二氧化硅和氧化鋁混合均勻，通過高溫熔融聚合得到緩釋磷酸鹽，加入粘合劑進行擠壓造粒。專利申請號為201710836115.8公開了通過多步反應，反應體系中多次加入有機溶劑，無水乙醇。

但上述專利均存在生產過程復雜、成本高、釋放過快或過慢和材料與水粉化的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種阻垢效果較好的阻垢基體材料及制備方法及阻垢膜、阻垢球和阻垢片。

本發明提供一種阻垢基體材料，其特征在于，包括液態阻垢劑與交聯劑混合反應得到的生成物，所述交聯劑溶解在水中帶正電，所述液態阻垢劑與所述交聯劑作為反應物的重量比為1：(0.05-20)。

優選地，所述交聯劑包括聚季銨鹽、水溶性鈣鹽、水溶性鋅鹽和水溶性鎂鹽中的一種或多種。

優選地，所述液態阻垢劑包括聚天冬氨酸鈉、聚天冬氨酸、聚環氧琥珀酸鈉、聚環氧琥珀酸、聚馬來酸、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、羥基乙叉二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、乙二胺甲撐膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚馬來酸和聚馬來酸鈉的一種或多種。

本發明還提供一種阻垢基體材料的制備方法，包括如下步驟：

將所述液態阻垢劑用水稀釋至0.5％-40％的質量濃度，得到溶液A；將所述交聯劑用水稀釋至0.1％-40％的質量濃度，形成溶液B；將溶液A和溶液B按照1：(0.1-10)的重量比混合，并進行除水的步驟后得到阻垢基體材料。

優選地，將溶液A和/或溶液B的溫度調整到5-80℃后進行混合；所述除水的步驟包括抽濾的步驟和用溶劑混合液進行洗滌的步驟，所述溶劑混合液包括聚乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。

本發明還提供一種阻垢膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將阻垢基體材料分散于溶劑混合液中，得到基體材料分散液，備用；

(2)將第一溶劑、聚合物、致孔劑混合制備得到鑄膜液，備用；

(3)將所述基體材料分散液加入所述鑄膜液后，紡絲得到阻垢膜。