CN101746901A - 低磷环保型复合缓蚀阻垢剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在循环冷却水系统中使用的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，它是由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚天冬氨酸或聚环氧琥珀酸、马来酸酐-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物、锌盐(硫酸锌或氯化锌)和苯骈三氮唑组成。本发明特别适于因环境压力必须控制磷含量(总磷含量低于0。5mg/l)的高浓缩倍数的循环冷却水系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种在循环冷却水系统中使用的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，特别适用于因环境压力必须控制总磷含量低于0。5mg/l的高浓缩倍数的循环冷却水系统。
背景技术
近年来，随着社会的进步和人们环保意识的增强，缓蚀阻垢剂的开发与应用越来越受到人们的重视。以目前国内外常用的有机磷酸型缓蚀阻垢剂(如专利CN1425618，CN1038312和CN1804123)为例，磷排放将会引起周围水域的富营养化而可能造成“赤潮”。在欧美、日本等一些国家，已提出了禁磷措施，如德国要求磷排放≤1mg/L。以低磷或无磷的水处理剂的概念重新评价现有缓蚀阻垢剂的作用和性能，它们的使用将受到限制而必将以低磷或无磷可生物降解的高效环保型缓蚀阻垢剂所代替，这也是21世纪水处理剂的发展方向。
发明内容
本发明正是针对以上技术问题，按照各种不同的水处理剂单体的作用机理，利用科学的复配技术，充分发挥各单体之间的协同作用，设计出一种低磷环保型复合缓蚀阻垢剂。
本发明的具体技术方案如下：
低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：它由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚天冬氨酸、马来酸酐-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐、锌盐、甲基苯骈三氮唑等组成，其具体质量比例为5-7％∶40-45％∶15-18％∶10-15％∶10-15％∶3％∶2％。
聚天冬氨酸可由聚环氧琥珀酸替换。
丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸可由丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐替换。
锌盐为硫酸锌或氯化锌。
用于高浓缩倍数，高硬度和高碱度的循环冷却水系统中的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，各单体质量百分比如下：
2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸 5-7％
聚天冬氨酸或聚环氧琥珀酸 40-45％
马来酸酐-丙烯酸共聚物 15-18％
丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐 10-15％
丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐 10-15％
锌盐(硫酸锌或氯化锌) 3％
甲基苯骈三氮唑等 2％
所供选择的水质稳定剂单体有2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚天冬氨酸或聚环氧琥珀酸、马来酸酐-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物、锌盐(硫酸锌或氯化锌)和甲基苯骈三氮唑等。
本发明用低磷含量的2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸和无磷的聚天冬氨酸或聚环氧琥珀酸作为螯合剂，既提高了无磷阻垢剂对钙的容忍度，又降低了有机磷系阻垢剂的磷含量；同时用二元聚合物马来酸酐-丙烯酸共聚物、三元聚合物丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐和四元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐作为分散剂，提高了对碳酸钙和硫酸钙的分散能力，从而提高了阻垢剂的阻垢率；同时由于2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸和三元聚合物丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的作用，也解决了锌盐和铜缓蚀剂苯骈三氮唑的相溶问题。
本发明的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂适于高硬度(总硬高达1000mg/l)，高碱度(Ph值在8.4-9.2)的循环冷却水系统，而且对碳钢，不锈钢和铜材质的换热器有良好的缓蚀效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
取3克2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、25克聚天冬氨酸、10克马来酸酐-丙烯酸共聚物、10克丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、10克丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐、2克七水合硫酸锌和1。5克苯骈三氮唑于反应斧中搅拌均匀制得低磷环保型复合缓蚀阻垢剂。在循环冷却水中，保持绿色复合缓蚀阻垢剂的浓度为60PPM，其结果如下表1：
表1
| 测试项目 | 碳钢 | 不锈钢 | 铜 | 污垢热阻 | 浓缩倍数 |
| 单位 | mm/a | mm/a | mm/a | M k/w | 以SiO2计 |
| GB50050-95 | 0.125 | 0.005 | 0.005 | 1.722-3.44×10-4 | ＞3 |
| 实施例 | 0.045 | 0.002 | 0.003 | 5.67×10-5 | 6-6.5 |
Claims (4)
1.低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：它由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚天冬氨酸、马来酸酐-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐、锌盐、甲基苯骈三氮唑等组成，其具体质量比例为5-7％∶40-45％∶15-18％∶10-15％∶10-15％∶3％∶2％。
2.根据权利要求1所述的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的聚天冬氨酸可由聚环氧琥珀酸替换。
3.根据权利要求1所述的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，其特征在于；所述的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸可由丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐替换。
4.根据权利要求1所述的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的锌盐为硫酸锌或氯化锌。
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