CN101186394A - 一种阻垢分散剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻垢分散剂，为丙烯酸、丙烯酰胺和含磺酸基团有机物的共聚物，共聚物的固含量为30％～40％，共聚物的分子量为1000～10000，丙烯酸、丙烯酰胺与含磺酸基团有机物的质量比5～40∶1～15∶1～15，所述含磺酸基团有机物为乙烯基磺酸、2－丙烯酰胺基－2－甲基－1－丙磺酸、烯丙基磺酸钠或2－丙烯酰胺基十二烷基磺酸，还提供了其制备方法，本发明的阻垢分散剂同时含有酰胺基、羧基、磺酸基官能团，使阻垢分散剂不仅拥有优良的阻碳酸钙垢功能，还有优良的分散氧化铁的能力，即使在高浓度无机盐的水质中，仍然具有高效的阻垢分散性能，可广泛应用于工业循环水和反渗透水处理等工业水处理系统中。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，更具体地，涉及水处理试剂，特别是指一种阻垢分散剂及其制备方法。
背景技术
阻垢剂、分散剂是循环水、反渗透系统等化学日常处理中一类占较大比重的化学药剂。例如羟基亚乙基二膦酸(HEDP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)等，都是由其分子中的部分官能团、通过静电力吸附于致垢金属盐类正在形成的晶体(晶核)表面的活性点上，抑制晶体增长，从而使形成的许多晶体保持在微晶状态；与此同时，由于阻垢剂分子在晶体表面上的吸附，使结出的晶体产生畸变。畸变后的晶体与金属表面的粘附力减弱，因此不易沉积于金属表面上；那些未参加吸附的官能团，对晶体呈现离子性，因电荷的排斥力增大而使晶体处于分散状态。因此，它们能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶无机盐在金属设备表面的沉积、结垢，维持金属设备有良好的传热效果，保证生产正常进行。
水处理中最早得到应用的阻垢剂大约要算聚合磷酸盐。聚合磷酸盐除具有阻垢作用外，还兼具缓蚀作用。但其缺点是易水解为正磷酸盐，如果控制失当，会使本来不太严重的碳酸钙垢问题转变为十分严重的磷酸钙垢问题。20世纪60年代有机膦酸(盐)阻垢剂的问世，表明水中碳酸钙的阻垢技术取得了突破性的进展。也使循环冷却水的超低铬处理配方得以应用。但是有机膦酸(盐)在阻垢分散无机垢的同时也为水中细菌和藻类提供了丰富的营养，使得水处理过程中杀菌灭藻难度加大，若杀菌效果不好，会造成反渗透系统中膜的堵塞和污染，由细菌引起的粘泥会加剧循环水设备的腐蚀。随着国民环保意识的加强，国家对磷的排放限制越来越严格，寻找无磷、低磷的高效阻垢剂成为新的发展趋势。
聚丙烯酸在国外是20世纪50年代初用于冷却水处理的。当时主要的目标是控制碳酸钙、镁等微溶盐类的沉积。随着浓缩倍数的提高，对阻垢分散剂提出了更高的要求。人们不但要求它能对碳酸钙、磷酸钙以及硅酸盐等结垢均有作用，而且还要求它能稳定、分散氢氧化铁、氢氧化锌、锰的氧化物以及微生物粘泥等。由此，用于冷却水处理的聚合物从均聚物发展到共聚物，从二元发展到三元、四元共聚物。各种具有不同功能的单体被大量引入，形成了一个独特的领域；如现在国内比较常见的丙烯酸丙烯酸酯类共聚物、丙烯酸马来酸共聚物、丙烯酸衣康酸共聚物等等，国内专利CN101033278A介绍了一种丙烯酸丙烯酰胺共聚物阻垢分散剂及其制备方法，该阻垢分散剂同时含有酰胺基、羧基官能团，不仅拥有优良的阻硫酸钙垢功能，还有一定分散氧化铁的性能，同时受水质中亚铁离子、钡离子浓度影响较小，具有稳定持久的阻垢性能。在聚合物大分子中引入含硫基团，可以使聚合物拥有优异的阻垢分散性能，如丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸共聚物、丙烯酸/烯丙基磺酸钠共聚物、丙烯酸/磺酸二聚或者多聚物等等。
发明内容
本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种阻垢分散剂及其制备方法，该阻垢分散剂同时含有酰胺基、羧基、磺酸基官能团，使阻垢分散剂不仅拥有优良的阻碳酸钙垢功能，还有优良的分散氧化铁的能力，具有高效的阻垢分散性能，可广泛应用于工业循环水和反渗透水处理等工业水处理系统中。
为了实现上述目的，本发明的阻垢分散剂采用的技术方案如下：
该阻垢分散剂，其特点是，为丙烯酸、丙烯酰胺和含磺酸基团有机物的共聚物。
较佳地，所述共聚物的固含量为30％～40％，所述共聚物的分子量为1000～10000。
所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为5～40∶1～15∶1～15。
较佳地，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为15～30∶5～10∶1～5。
较佳地，所述含磺酸基团有机物为乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、烯丙基磺酸钠或2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸。
本发明还提供了一种制备如上述的阻垢分散剂的方法，其特点是，在反应温度为60℃～100℃，向含有终止剂次亚磷酸钠的水溶液中滴加丙烯酸、丙烯酰胺、含磺酸基团有机物的水溶液，同时滴加引发剂过硫酸铵水溶液，滴加完毕，搅拌反应时间为1～6小时。
较佳地，所述反应温度为65℃～85℃，所述搅拌反应时间为2～3小时。
所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为5～40∶1～15∶1～15，所述引发剂与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.04∶1～0.2∶1，所述终止剂次亚磷酸钠与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.05∶1～0.08∶1。
较佳地，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为15～30∶5～10∶1～5，所述引发剂与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.05∶1～0.10∶1。
较佳地，所述含磺酸基团有机物为乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、烯丙基磺酸钠或2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸。
本发明的水处理阻垢分散剂为丙烯酸、丙烯酰胺和含磺酸基团有机物的共聚物，为无磷、高效、环保型、含酰胺基、羧基、磺酸基官能团的分子量共聚物类。其阻垢分散效果优于目前常用同类药剂，由于阻垢剂中同时含有酰胺基、羧基、磺酸基官能团，使阻垢分散剂不仅拥有优良的阻碳酸钙垢功能，还有优良的分散氧化铁的能力。在高浓度无机盐的水质中，仍然具有高效的阻垢分散性能，可广泛应用于工业循环水和反渗透水处理系统中。
具体实施方式
为更好的理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明，但不局限于此。
实施例1
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)4.3g和70g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在100℃下，滴加含过硫酸铵3.4g和19g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基磺酸(购于上海长光企业发展有限公司，99％含量)混和水溶液(丙烯酸60.8g，丙烯酰胺12.2g，乙烯基磺酸：12.2g，去离子水：50g水)，滴加完毕后保温反应1小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.8％，总固含量为42.05％，10％溶液pH为1.67。
实施例2
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.8g和95g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在90℃下，滴加含过硫酸铵4.9g和27g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基磺酸混和水溶液(丙烯酸11.7g，丙烯酰胺35.2g，乙烯基磺酸：35.2g，去离子水：48g水)，滴加完毕后保温反应2小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.4％，总固含量为36.98％，10％溶液pH为2.56。
实施例3
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.5g和107g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在75℃下，滴加含过硫酸铵5.7g和31g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基磺酸混和水溶液(丙烯酸40.3g，丙烯酰胺26.9g，乙烯基磺酸：13.4g，去离子水：48g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.0％，总固含量为35.66％，10％溶液pH为2.30。
实施例4
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)4.2g和70g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在65℃下，滴加含过硫酸铵4.0g和44g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基磺酸混和水溶液(丙烯酸60.4g，丙烯酰胺20.0g，乙烯基磺酸：4.0g，去离子水：50g水)，滴加完毕后保温反应2小时，冷却得产品。产品得聚合率为97.5％，总固含量为40.70％，10％溶液pH为1.69。
实施例5
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)4.8g和79g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在80℃下，滴加含过硫酸铵8.0g和51g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(购于巨野县中海化工有限公司，水处理级)混和水溶液(丙烯酸42.1g，丙烯酰胺21.0g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：16.8g，去离子水：47g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.2％，总固含量为30.96％，10％溶液pH为2.61。
实施例6
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.5g和90g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在80℃下，滴加含过硫酸铵9.4g和51g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸18.6g，丙烯酰胺3.7g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：55.7g，去离子水：46g水)，滴加完毕后保温反应5小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.3％，总固含量为30.05％，10％溶液pH为2.84。
实施例7
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)11.4g和88g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在60℃下，滴加含过硫酸铵5.3g和62g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸18.1g，丙烯酰胺54.3g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：3.6g，去离子水：45g水)，滴加完毕后保温反应5小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.7％，总固含量为27.50％，10％溶液pH为2.52。
实施例8
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.5g和107g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在65℃下，滴加含过硫酸铵9.3g和50g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸46.2g，丙烯酰胺15.4g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：15.4g，去离子水：45g水)，滴加完毕后保温反应2.5小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.0％，总固含量为35.24％，10％溶液pH为2.16。
实施例9
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.5g和107g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在85℃下，滴加含过硫酸铵5.7g和31g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸46.5g，丙烯酰胺31.0g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：3.1g，去离子水：48g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.3％，总固含量为34.34％，10％溶液pH为2.55。
实施例10
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.4g和106g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在80℃下，滴加含过硫酸铵6.4g和35g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸58.5g，丙烯酰胺19.5g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：2.0g，去离子水：47g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.9％，总固含量为33.04％，10％溶液pH为1.71。
实施例11
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.7g和93g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在70℃下，滴加含过硫酸铵6.5g和35g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸混和水溶液(丙烯酸50.4g，丙烯酰胺20.2g，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸：10.1g，去离子水：48g水)，滴加完毕后保温反应2.5小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.0％，总固含量为33.61％，10％溶液pH为2.14。
实施例12
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.6g和110g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在70℃下，滴加含过硫酸铵3.3g和18g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠(购于上海峰鹤化工有限公司，98％含量)混和水溶液(丙烯酸78.9g，丙烯酰胺2.0g，烯丙基磺酸钠：2.0g，去离子水：49g水)，滴加完毕后保温反应4小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.2％，总固含量为40.08％，10％溶液pH为1.25。
实施例13
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.8g和96g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在60℃下，滴加含过硫酸铵14.5g和79g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠混和水溶液(丙烯酸41.4g，丙烯酰胺15.5g，烯丙基磺酸钠：15.5g，去离子水：50g水)，滴加完毕后保温反应6小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.5％，总固含量为24.83％，10％溶液pH为1.78。
实施例14
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)6.3g和104g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在85℃下，滴加含过硫酸铵7.9g和43g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠混和水溶液(丙烯酸52.4g，丙烯酰胺17.5g，烯丙基磺酸钠：8.7g，去离子水：46g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.1％，总固含量为30.69％，10％溶液pH为2.06。
实施例15
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.6g和93g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在70℃下，滴加含过硫酸铵7.2g和39g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸(购于天津市化学试剂研究所，99％含量)混和水溶液(丙烯酸57.1g，丙烯酰胺1.4g，2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸：21.4g，去离子水：47g水)，滴加完毕后保温反应1小时，冷却得产品。产品得聚合率为97.9％，总固含量为32.02％，10％溶液pH为2.39。
实施例16
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.6g和93g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在80℃下，滴加含过硫酸铵7.2g和39g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸混和水溶液(丙烯酸57.1g，丙烯酰胺21.4g，2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸：1.4g，去离子水：47g水)，滴加完毕后保温反应6小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.6％，总固含量为33.11％，10％溶液pH为1.78。
实施例17
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.6g和92g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在65℃下，滴加含过硫酸铵7.9g和43g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸混和水溶液(丙烯酸66.1g，丙烯酰胺11.0g，2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸：2.2g，去离子水：47g水)，滴加完毕后保温反应2小时，冷却得产品。产品得聚合率为99.1％，总固含量为31.00％，10％溶液pH为1.94。
实施例18
在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四颈烧瓶中加入次亚磷酸钠(分析纯)5.7g和93g去离子水，开始启动搅拌升温装置，使次亚磷酸钠充分溶解。温度在75℃下，滴加含过硫酸铵6.5g和35g水的溶液，同时滴加丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸混和水溶液(丙烯酸60.5g，丙烯酰胺10.1g，2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸：10.1g，去离子水：48g水)，滴加完毕后保温反应3小时，冷却得产品。产品得聚合率为98.3％，总固含量为33.92％，10％溶液pH为1.86。
上述实施例中的10％溶液pH测定方法如下：
在烧杯中称取10.0g药剂，添加蒸馏水至100g总重，将溶液搅拌均匀，于电位滴定仪上测定溶液pH值。
上述实施例中的药剂固含量测定方法如下：
用预先于120℃干燥至恒重的称量瓶，称取约1g试样(精确至0.001g)，小心摇动使试样自然流动，于瓶底形成一层均匀的薄膜。然后放入电热干燥箱内，于120℃下干燥至恒重。
以质量百分数表示的固体含量X按照下式计算
X＝(m1-m2)/m×100
m1为称量瓶质量，g
m2为干燥后的试料和称量瓶质量，g
m为试料质量，g
实施例19阻垢分散性能测定
对上述实施例1～18所获得的阻垢分散剂和目前常用的阻垢分散剂FLONCON260(购自大湖公司)的阻垢分散性能的评定方法如下：
分散氧化铁性能测试：取4mLCaCl2(10mg/L Ca2+)溶液放入100mL容量瓶中，加入约50mL除盐水，加入一定计量(m)的阻垢剂，摇匀；再加入10mLFeSO4(1mg/mLFe2+)溶液，用除盐水定容至100mL，用四硼酸钠调节PH值为8.6左右，摇匀；在50℃恒温水浴中恒温5h，每隔1h摇匀一次，冷却后过滤取清液，用分光光度法测其吸光度；
吸光度越高，氧化铁在水中的分散性越好，说明药剂分散氧化铁的性能越强。
计算阻垢剂分散氧化铁的能力ηFe，计算公式如下：
ηFe＝A1/A0％，
式中A1为试验开始时总铁溶液吸光度；
A0恒温后上层清夜中总铁溶液吸光度。
分散氧化铁性能测试结果见下表1。
表1实施例1～18获得的阻垢分散剂和FLONCON260的分散氧化铁性能测试结果
| 实施例 | 药剂浓度/ppm | 吸光度 | 阻垢率/％ |
| 1 | 5 | 0.102 | 25.00 |
| 2 | 5 | 0.094 | 22.92 |
| 3 | 5 | 0.112 | 27.60 |
| 4 | 5 | 0.069 | 16.41 |
| 5 | 5 | 0.131 | 32.55 |
| 6 | 5 | 0.011 | 1.30 |
| 7 | 5 | 0.059 | 13.80 |
| 8 | 5 | 0.157 | 39.32 |
| 9 | 5 | 0.043 | 9.64 |
| 10 | 5 | 0.131 | 32.55 |
| 11 | 5 | 0.224 | 56.77 |
| 12 | 5 | 0.123 | 30.47 |
| 13 | 5 | 0.045 | 10.16 |
| 14 | 5 | 0.128 | 31.77 |
| 15 | 5 | 0.027 | 5.47 |
| 16 | 5 | 0.086 | 20.83 |
| 17 | 5 | 0.124 | 30.73 |
| 18 | 5 | 0.162 | 40.63 |
| 空白样 | 0 | 0.006 | 0.00 |
| FLONCON260 | 5 | 0.219 | 55.47 |
阻碳酸钙性能测定方法如下：在500mL容量瓶中加入250mL水，用移液管移加20.0ml CaCl2(6.0mg/mL Ca2+)，5.0mL阻垢剂溶液(0.5mg/mL)，摇匀。然后加入20mL硼砂缓冲溶液(3.80g十水四硼酸钠溶于1L容量瓶中)。用移液管移加20.0mL碳酸氢钠溶液(18.3mg/mLHCO3 -)，边加边摇，用水稀释至刻度。
将配好的试液移至500mL烧瓶中，接通冷凝水，80℃水浴恒温10h。
冷却后用中速滤纸过滤，用电位滴定仪测定滤液中钙离子含量。
钙离子含量越高，说明碳酸钙在水中的溶解度越好，说明药剂阻碳酸钙能力越强。
计算阻垢剂分散氧化铁的能力ηFe，计算公式如下：
ηFe＝(C2-C1)/(C0-C1)％，
式中C0为恒温前溶液中的钙离子浓度，mg/L；
C1为恒温后空白样滤液中钙离子浓度，mg/L；
C2为恒温后加阻垢剂样滤液中钙离子浓度，mg/L。
阻碳酸钙性能测试结果见下表2。
表2实施例1～18获得的阻垢分散剂和FLONCON260的阻碳酸钙性能测试结果
| 实施例 | 药剂浓度/ppm | 剩余Ca2+/ppm | 阻垢率/％ |
| 1 | 5 | 148.55 | 45.89 |
| 2 | 5 | 110.33 | 23.27 |
| 3 | 5 | 157.43 | 51.14 |
| 4 | 5 | 144.59 | 43.54 |
| 5 | 5 | 157.55 | 51.21 |
| 6 | 5 | 108.69 | 22.30 |
| 7 | 5 | 114.37 | 25.66 |
| 8 | 5 | 149.52 | 46.46 |
| 9 | 5 | 139.52 | 40.55 |
| 10 | 5 | 160.55 | 52.99 |
| 11 | 5 | 160.00 | 52.67 |
| 12 | 5 | 135.45 | 38.13 |
| 13 | 5 | 140.20 | 40.95 |
| 14 | 5 | 161.25 | 53.40 |
| 15 | 5 | 135.85 | 38.37 |
| 16 | 5 | 138.96 | 40.21 |
| 17 | 5 | 154.22 | 49.24 |
| 18 | 5 | 164.89 | 55.55 |
| 空白样 | 0 | 71.01 | 0.00 |
| FLONCON260 | 5 | 165.87 | 56.154 |
由数据分析可看到，在5ppm的阻垢剂浓度下，本发明的阻垢分散剂对碳酸钙的阻垢率均达到38％以上，最好的可以达到55％以上。同样的阻垢剂浓度在分散阻铁垢方面，本发明的阻垢分散剂也表现出突出的阻垢性能，最好的阻垢率接近60％。在阻碳酸钙和分散氧化铁方面，由静态阻垢法评测显示，优选出的产品其性能和市售的阻垢剂FLOCON260相当。
综上所述，本发明的阻垢分散剂同时含有酰胺基、羧基、磺酸基官能团，使阻垢分散剂不仅拥有优良的阻碳酸钙垢功能，还有优良的分散氧化铁的能力，具有高效的阻垢分散性能，可广泛应用于工业循环水和反渗透水处理等工业水处理系统中。
需要说明的是，在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，以上所述的是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改而不背离本发明的精神与范围，这些等价形式同样落在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种阻垢分散剂，其特征在于，为丙烯酸、丙烯酰胺和含磺酸基团有机物的共聚物。
2.如权利要求1所述的阻垢分散剂，其特征在于，所述共聚物的固含量为30％～40％，所述共聚物的分子量为1000～10000。
3.如权利要求1所述的阻垢分散剂，其特征在于，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为5～40∶1～15∶1～15。
4.如权利要求3所述的阻垢分散剂，其特征在于，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为15～30∶5～10∶1～5。
5.如权利要求1所述的阻垢分散剂，其特征在于，所述含磺酸基团有机物为乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、烯丙基磺酸钠或2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸。
6.一种制备如权利要求1所述的阻垢分散剂的方法，其特征在于，在反应温度为60℃～100℃，向含有终止剂次亚磷酸钠的水溶液中滴加丙烯酸、丙烯酰胺、含磺酸基团有机物的水溶液，同时滴加引发剂过硫酸铵水溶液，滴加完毕，搅拌反应时间为1～6小时。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反应温度为65℃～85℃，所述搅拌反应时间为2～3小时。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为5～40∶1～15∶1～15，所述引发剂与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.04∶1～0.2∶1，所述终止剂次亚磷酸钠与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.05∶1～0.08∶1。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸、所述丙烯酰胺与所述含磺酸基团有机物的质量比为15～30∶5～10∶1～5，所述引发剂与所述丙烯酸、所述丙烯酰胺和所述含磺酸基团有机物的混合物的质量比为0.05∶1～0.10∶1。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含磺酸基团有机物为乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、烯丙基磺酸钠或2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸。
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