[發明專利]一種新型環保聚醚阻垢劑、其制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202010177733.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111253516A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 張巧玲;喬昌兵;陳春壇;章小龍;張艷;張裕鮫;蒲虹暢;馮剛
• 申請（專利權）人: 四川雨閣秦天環保科技有限公司;四川文理學院;四川艾特智慧實驗室科技有限責任公司
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F222/06;C02F5/10
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

本發明公開了一種新型環保聚醚阻垢劑、其制備方法及其應用，屬于高分子材料領域，該阻垢劑以馬來酸酐（MA）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO?7）、氫氧化鈉為原料，過硫酸鉀為引發劑，在水溶液中進行共聚反應，合成集羧酸基、酯基、醚基于一體的新型聚醚類阻垢劑。本申請的聚醚阻垢劑是在水溶液中進行共聚反應，且聚合溫度在80℃左右，工藝條件溫和；同時，原料中不含N、P、S等元素，目標產物屬于綠色環保型產品，生物降解率較高；在整個制備過程中，無廢氣、廢液、廢渣產生，工藝上合理，能夠滿足工業化生產的需要，經濟上有利；目標產品為粘稠狀液體，便于運輸和儲存；本申請符合綠色化學發展要求，具有較好的環保效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，尤其是聚醚類阻垢劑領域，具體為一種新型環保聚醚阻垢劑、其制備方法及其應用。本申請的阻垢劑是一種環保、高效阻垢劑，其制備條件溫和，綠色環保，具有一定的應用價值。

背景技術

隨著經濟和社會的發展，對于水資源的需求日益增加，水資源的供需矛盾日益突出。因此，如何減少工業用水，并對工業廢水進行合理處理和回用，受到人們的高度重視。在冷卻水回用過程中，隨著水分的不斷蒸發和濃縮，水中的無機鹽離子濃度逐漸升高，沉積在換熱設備表面，形成污垢，從而導致換熱器效率下降，腐蝕加劇。因此，阻垢成了人們亟待解決的問題。

針對冷卻水水垢問題，目前最常用的阻垢方法是向循環水中添加阻垢劑。阻垢劑發展至今，其種類和數量繁多，經歷了無機聚磷酸鹽、有機聚膦酸(鹽)、聚羧酸類、二元及三元含磷共聚物、二元及三元低磷和無磷共聚物等幾個階段。近年來，隨著人類環保意識的提高，開發綠色環保水處理劑已成為國內外學者研究的熱點課題。

為此，發明人提供一種聚醚類阻垢劑，以用于水處理領域。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種新型環保聚醚阻垢劑、其制備方法及其應用。本申請的阻垢劑以馬來酸酐(MA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)、氫氧化鈉為原料，過硫酸鉀為引發劑，在水溶液中進行共聚反應，合成集羧酸基、酯基、醚基于一體的新型聚醚類阻垢劑。本申請阻垢劑的反應條件溫和，原料中不含N、P、S等元素，目標產物屬于綠色環保型產品，生物降解率較高。同時，本申請的阻垢劑在制備過程中，無廢氣、廢液、廢渣產生，符合綠色化學發展要求，具有較好的環保效益和社會效益，值得大規模推廣和應用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種新型環保聚醚阻垢劑，其結構式為：

式中：m、n分別表示重復單元數，m為1～3的自然數，n為1～3的自然數，粘均分子量為775～1283。

本申請還提供了一種上述新型環保聚醚阻垢劑的制備方法，其包括如下步驟：以馬來酸酐、脂肪醇聚氧乙烯醚、第一苛性堿為原料，以過硫酸鉀為引發劑，在水溶液中經酯化、聚合兩步，制得聚醚阻垢劑；所述第一苛性堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚為AEO-7。

包括如下步驟：

(1)將脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7與馬來酸酐按摩爾比1:1.05～1.2混合，得到第一混合物；將第一混合物在65～70℃下恒溫反應3.0～5.0h，待恒溫反應完成后，向其中快速加入第一苛性堿水溶液進行中和，得到聚醚大單體；

(2)將馬來酸酐與第一苛性堿按摩爾比1:1.5～3.0混合，得到第三混合物，并將第三混合物升溫至78～82℃；再向升溫后的第三混合物中滴加反應溶液，1～1.5h內滴完，并得到第四混合物；將第四混合物在78～82℃下繼續反應3～4h后，再升溫至83～87℃反應2～3h，即得新型環保聚醚阻垢劑；