CN103253777B - 一种阻垢缓蚀剂用组合物和阻垢缓蚀剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻垢缓蚀剂用组合物和阻垢缓蚀剂及其应用。该阻垢缓蚀剂用组合物含有环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和选择性含有的羟基羧酸，各组分的重量比为1∶0.2-20∶0.04-15∶0.2-30∶0-20。本发明的阻垢缓蚀剂对环境友好，避免使用含磷化合物和不可再生的钼酸盐或钨酸盐等，具有无磷、无氮的特性；且对钙和碱容忍度高，耐高浓度的氯离子和硫酸根离子的腐蚀，对水质的适应范围宽，为循环水在高浓缩倍数下运行和减少污水排放提供了技术条件；本发明的阻垢缓蚀剂在循环水系统应用中，具有优良的阻垢缓蚀性能，加量少，阻垢处理过程简单且效果明显，易于推广应用。

Description

一种阻垢缓蚀剂用组合物和阻垢缓蚀剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种阻垢缓蚀剂用组合物和阻垢缓蚀剂及其应用。

背景技术

水是人类赖以生存的基本条件，但世界上水资源是有限的。我国的人均水量仅为世界人均水量的四分之一，水资源更为贫乏。随着工业的高速发展，水的生态平衡日益受到严重破坏。为解决水资源危机，适应可持续发展，必须合理节约用水。工业用水中的冷却水用量占总用水量的60-80重量％，因此，节约工业用水的主要目标是循环使用冷却水，尽可能地提高重复利用率，同时减少排污。但在冷却水使用过程中，随着不断地循环和浓缩，水中矿物质的含量也会不断增加，加剧了管道和设备腐蚀与结垢问题，所以必须往冷却水中加入阻垢缓蚀剂以改善冷却水的质量，从而保证设备安全运行，但是这些化学药剂最终将作为废弃物排放到环境当中，加重环境污染。

随着人们环保意识的增强，对各类水处理化学品也提出了越来越高的要求，环境法规明令禁止了铬系缓蚀剂的使用。目前国内外冷却水系统中常用的水处理剂大多采用磷酸盐系列(简称磷系)，排放后由于含磷水处理剂的降解，释放出的无机磷将引起周围水域的富营养化，促进菌藻的生长而形成“赤潮”，给水产养殖和自然生态带来了巨大的危害，为此欧美发达国家已分别提出禁磷限磷措施，如德国要求磷的排放量≤1mg/L等。我国的渤海、黄海、东海、南海、太湖、滇池等湖泊均出现过较大面积的“赤潮”，山东、辽宁和江苏等省已对磷的排放进行了限制。从长远发展趋势看，必须严格限制磷系水处理剂的生产和应用，取而代之以非磷的水处理剂如可降解的全有机系列缓蚀剂或钨、钼等无公害缓蚀剂。因此，研究开发高效、低毒、低污染的环境友好阻垢缓蚀剂以替代磷系水处理剂是一项十分有意义的课题。

国内对无磷或低磷水处理剂也进行了研究，但仅限于对钼系、硅系、钨系、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、锌盐的复配增效研究。而且目前部分使用的无磷产品含有高含量的钼和钨，众所周知，钼和钨为不可再生的矿产资源，属于国家控制矿种，并且价格高昂，排放后不能被生物降解，严重污染水体。如CN1919752A公开了一种用于处理循环冷却水的环保型复合缓蚀阻垢剂，该复合缓蚀阻垢剂的缓蚀组分由钼酸盐、钨酸盐、硼酸盐、有机取代羧酸或有机杂环类化合物中的一种或一种以上的物质组成，阻垢组份由天然高分子化合物、环氧琥珀酸类物质或丙烯酸三元共聚物中的一种或一种以上的物质组成；CN1438185A、CN1785853A和CN1548388A公开的复合阻垢缓蚀剂均含有钨酸盐或钼酸盐。

CN1754840A公开了一种用于工业冷却水系统的缓蚀阻垢剂，包含丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物、巯基苯并噻唑、腐植酸钠、木质素以及水，但腐植酸钠和木质素来源杂，质量不稳定，导致处理效果差；CN1609020A公开一种用含聚环氧琥珀酸的缓蚀阻垢水处理方法，是单独使用聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸与葡糖酸或葡糖酸盐和锌盐(Zn²⁺)配合使用的缓蚀阻垢方法，但聚环氧琥珀酸基本没有分散功能和缓蚀功能，而且易造成锌盐的沉积，导致缓蚀性能低；CN101591073A公开了一种无磷缓蚀阻垢剂，该无磷缓蚀阻垢剂含有木质素及丹宁混合物12-16％、水55-65％、NaOH 0.7-0.8％、H₂SO₄1.7-2.2％、三乙醇胺12-16％、顺酐4-6％、硼砂3-5％；CN101591074A公开了一种缓蚀阻垢性能优异、微生物及粘泥危害得到有效控制的无磷水处理剂，该无磷水处理剂中无磷缓蚀阻垢剂为15-25％、三元为(AMPS)8-12％、氯化锌为6-10％、聚马6-10％、室温水40-65％。

另外由于上述公开的阻垢缓蚀产品使用浓度高、复配加量大、不易复配且难以检测和操作、对水质的适应范围窄且阻垢缓蚀效果差，因此很难推广使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无磷无氮对环境友好的阻垢缓蚀剂用组合物和一种阻垢缓蚀剂及其在处理循环水中的应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种阻垢缓蚀剂用组合物，其特征在于，该组合物含有环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和选择性含有的羟基羧酸，所述环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和羟基羧酸的重量比为1∶0.2-20∶0.04-15∶0.2-30∶0-20，优选为1∶0.3-7.5∶0.2-7.5∶0.3-10∶1-7.5。

本发明还提供一种阻垢缓蚀剂及其在处理循环水中的应用，所述阻垢缓蚀剂含有阻垢缓蚀剂用组合物和水，其特征在于，所述阻垢缓蚀剂用组合物为上述阻垢缓蚀剂用组合物。

本发明的阻垢缓蚀剂对环境友好，避免使用含磷化合物和不可再生的钼酸盐或钨酸盐等，具有无磷、无氮的特性，符合绿色环保的要求，减轻了环境负担，能有效减轻循环水系统的细菌腐蚀和菌藻生长问题，从而减少循环水杀菌灭藻剂的用量，减轻使用杀菌灭藻剂带来的二次污染问题，使冷却水的处理费用及日常维护工作量显著降低；本发明的阻垢缓蚀剂对钙和碱容忍度高，耐高浓度的氯离子和硫酸根离子的腐蚀，对水质的适应范围宽，为循环水在高浓缩倍数下运行和减少污水排放提供了技术条件；本发明的阻垢缓蚀剂在循环水系统应用中，具有优良的阻垢缓蚀性能，加量少，阻垢处理过程简单且效果明显，易于推广应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的阻垢缓蚀剂用组合物含有环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和选择性含有的羟基羧酸，所述环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和羟基羧酸的重量比可以为1∶0.2-20∶0.04-15∶0.2-30∶0-20，优选为1∶0.3-7.5∶0.2-7.5∶0.3-10∶1-7.5。

其中，所述羟基羧酸是本发明的阻垢缓蚀剂用组合物中选择性含有的物质，所述阻垢缓蚀剂用组合物中含有羟基羧酸时，能进一步提高组合物的稳定性，增强组合物在金属表面形成防腐蚀膜的强度且可以进一步提高所述阻垢缓蚀剂的阻垢缓蚀性能。

所述环糊精和/或环糊精衍生物在本发明的阻垢缓蚀剂组合物中主要起缓蚀作用，只要选用具有环糊精母体结构的化合物即可实现本发明的目的，优选地，所述环糊精为选自支链环糊精、α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种，所述环糊精衍生物优选为选自甲基取代β-环糊精、乙基取代β-环糊精、羟乙基取代β-环糊精、羧甲基取代β-环糊精和羟丙基取代β-环糊精中的至少一种。进一步优选情况下，所述环糊精为支链环糊精和/或β-环糊精；所述环糊精衍生物为羟乙基取代β-环糊精和/或羟丙基取代β-环糊精。

所述含羧酸基均聚物作为组合物中的重要组分，能防止水垢在金属表面的沉积，维持换热设备的传热效果，保证设备的正常运行，所述含羧酸基均聚物可以选用本领域常用的均聚物，优选地，所述含羧酸基均聚物为选自聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸以及它们的钾盐、钠盐和铵盐中的至少一种，所述含羧酸基均聚物的重均分子量优选为400-5000。

所述可溶性金属盐可以选用本领域常用于制备阻垢缓蚀剂的金属盐，为了保证本发明的阻垢缓蚀剂用组合物的环境友好性，所述可溶性金属盐优选为选自可溶性锌盐、锰盐和镍盐中的至少一种，进一步优选为选自氯化锌、氯化锰、氯化镍、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镍、硝酸锌、硝酸锰和硝酸镍中的至少一种。

所述羟基羧酸优选为选自羟基乙酸、羟基丙酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸和水杨酸中的至少一种。

所述含磺酸基共聚物可以为本领域常用于阻垢缓蚀剂中的各种碳原子数是3-4的含羰基烯烃与含磺酸基烯烃的共聚物。所述含羰基烯烃优选为丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种；所述含磺酸基烯烃优选为选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸中的至少一种，更优选为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇磺酸、或者3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸两种。具有上述优选结构单元的含磺酸基共聚物的分散性能更佳，可以进一步提高所述阻垢缓蚀剂的阻垢缓蚀性能。

以所述含磺酸基共聚物的总量为基准，所述含磺酸基烯烃结构单元的摩尔百分比为10-25％，所述含磺酸基共聚物的重均分子量为1500-50000。

根据本发明，由于氮唑类物质可以进一步增强阻垢缓蚀剂抑制铜腐蚀的功能，所述组合物还可以含有氮唑类物质，所述环糊精和/或环糊精衍生物与所述氮唑类物质的重量比优选为1∶0.03-3。

所述氮唑类物质优选为选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、氯代甲基苯并三氮唑、正丁基苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种。

本发明的阻垢缓蚀剂含有上述阻垢缓蚀剂用组合物和水。

根据本发明，所述阻垢缓蚀剂中阻垢缓蚀剂用组合物的含量可以根据需要在较宽范围内选择，以所述阻垢缓蚀剂的总量为基准，所述阻垢缓蚀剂用组合物的含量优选为20-70重量％，更优选为30-60重量％；水的含量优选为30-80重量％，更优选为40-70重量％。

根据本发明，所述阻垢缓蚀剂可以通过现有的各种方法获得，例如可以将形成所述阻垢缓蚀剂的原料按照前述所需比例混合均匀而制得，因此本发明对所述混合的步骤和条件无特殊要求。优选情况下，将环糊精和/或环糊精衍生物、可溶性金属盐和羟基羧酸在水中溶解后再加入其他原料。进一步优选情况下，在50-70℃温度下，将环糊精和/或环糊精衍生物、可溶性金属盐和羟基羧酸在重量为环糊精和/或环糊精衍生物的2-10倍的水中溶解并混匀后再加入其他原料，搅拌使其溶解并混匀。

本发明的阻垢缓蚀剂在处理循环水中的应用，其特征在于，所述阻垢缓蚀剂为上述阻垢缓蚀剂。

根据本发明，所述阻垢缓蚀剂的添加量可以为10-100mg/L循环水，优选为40-80mg/L循环水，当阻垢缓蚀剂在水中的添加量在上述优选的范围内时，表现出更为优异的阻垢性能和缓蚀性能。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，实施例1-20用来说明阻垢缓蚀剂用组合物与阻垢缓蚀剂及其制备方法。实施例中用到的试剂如下所示：环糊精和/或环糊精衍生物(α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、支链环糊精、羟丙基取代β-环糊精、羟乙基取代β-环糊精、羧甲基取代β-环糊精、甲基取代β-环糊精、乙基取代β-环糊精)均为工业级且均购自山东滨州智源生物科技有限公司、丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS，两结构单元的摩尔比为8∶1，

活性含量为45％，牌号为ZF225JH，购自江海环保股份有限公司)、丙烯酸与苯乙烯磺酸共聚物(AA/SS，两结构单元的摩尔比为5∶1，

活性含量为40％，购自江海环保股份有限公司)、丙烯酸与3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸共聚物(AA/AHPSE，两结构单元的摩尔比为3∶1，

活性含量45％，牌号为PY5200，购自北京新金应利科技发展有限公司)、丙烯酸与烯丙基聚乙二醇磺酸共聚物(AA/APES，两结构单元的摩尔比为3∶1，

活性含量45％，牌号为GN7000，购自通用电气水处理(无锡)有限公司)、丙烯酸与3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸共聚物(AA/AHPSE/APES，三结构单元的摩尔比为3∶1∶1，活性含量45％，牌号为DCA-247，购自通用电气水处理(无锡)有限公司)、丙烯酸与马来酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/MA/AMPS，三结构单元的摩尔比为4∶4∶1，

活性含量为45％，牌号为ZF226JH，购自江海环保股份有限公司)、聚天冬氨酸(PASP，

活性含量为50％，牌号为GLN-1100，购自济南格林能生物技术有限公司)、聚丙烯酸(PAA，

活性含量为50％，牌号为ZF123SG，购自常州市武进水质稳定剂厂)、水解聚马来酸(PMA，活性含量为50％，牌号为ZF121SG，购自常州市武进水质稳定剂厂)、聚环氧琥珀酸钠(PESA，

活性含量为50％，牌号为PESA，上海美净环保材料有限公司)、巯基苯并噻唑(MBT，工业级，购自博汉化工科技有限公司)、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物(牌号为ZF321SG，购自常州市武进水质稳定剂厂)、腐植酸钠(优级品，购自萍乡市互利腐植酸厂)、木质素(A级，购自济南源盛化工科技有限公司)、聚丙烯磺酸盐(牌号为PPS，购自山东济南创世化工有限公司)、丙烯酸与丙烯酸酯共聚物(牌号为ZF212SG，购自常州市武进水质稳定剂厂)、氮唑类物质(苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、氯代甲基苯并三氮唑和正丁基苯并三氮唑)均为工业级且均购自南京顺恒信化工有限公司。

实施例中水质的检测方法参照中国石油化工总公司生产部和发展部编写的《冷却水分析和试验方法》(1993年，安庆石油化工总厂信息中心出版)。实施例1-20及对比例1-5所用试验原水水质见表1。

表1

以下实施例中，阻垢率的定义为缓蚀阻垢剂的阻垢效率，阻垢率的计算公式为：阻垢率＝(C-C₀)/(NC₁-C₀)×100％

式中C-实验后水中的Ca²⁺的浓度(mg/L)

C₀-空白样的Ca²⁺的浓度(mg/L)

C₁-原水中的Ca²⁺的浓度(mg/L)

N-浓缩倍数

平均腐蚀速率的定义为缓蚀阻垢剂的缓蚀效率，平均腐蚀速率计算公式为：F＝(C×ΔW)/(A×T×ρ)

式中C-计算常数，以mm/a(毫米/年)为单位时，C＝8.76×10⁷

ΔW-试件的腐蚀失重(g)

A-试件的面积(cm²)

T-腐蚀试验时间(h)

ρ-试件材料的密度(kg/m³)

实施例1

称取1.0g α-环糊精，7.5g无水氯化锌，加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入22.2g AA/AMPS和15.0g PAA，7.5g酒石酸，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例2

称取15.0g支链环糊精，3.0g无水氯化锌，加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1gAA/AMPS和10.0g PMA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例3

称取1.0g β-环糊精和3.85g无水硝酸锌，加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.4gAA/AHPSE和8.0g PESA，3.75g酒石酸，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例4

称取1.0gγ-环糊精和3.85g无水硫酸锌，3.0g甲基苯并三氮唑，加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.4gAA/AMPS和4.0g PAA，4.0gPMA，3.75g酒石酸，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例5

称取1.0g β-环糊精和3.85g无水硝酸锌，1.5g苯并三氮唑，加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.4gAA/AHPSE和8.0g PASP，3.75g酒石酸，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例6

称取1.0g乙基取代β-环糊精和3.85g无水硝酸锌，0.05g正丁基苯并三氮唑加入20.0g水后加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.4gAA/AHPSE和8.0g PAA，3.75g酒石酸，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例7

称取15.0g羟丙基取代β-环糊精和0.6g无水硝酸镍，加入15.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入6.67g AA/APES，6.0g PAA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例8

称取1.0g羟乙基取代β-环糊精和5.0g无水氯化锌，加入20.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入30g AA/AMPS，0.4g PASP，20.0g酒石酸最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例9

称取2.0g羟乙基取代β-环糊精和3.0g β-环糊精和1.0g无水硫酸镍，加入20.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入44.4g AA/SS，20.0g PESA，1.0g甲基苯并三氮唑，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例10

称取5.0g羧甲基取代β-环糊精和8.0g无水氯化锰，3.0g酒石酸，加入30.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入22.2g AA/AHPSE/APES，10.0gPMA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例11

称取5.0g支链环糊精和5.0g无水硫酸锰，3.0g柠檬酸，加入20.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入33.3g AA/AHPSE，10.0g PAA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例12

称取5.0g β-环糊精和5.0g无水氯化锌，3.0g水杨酸，加入30.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入33.3gAA/MA/AMPS，20.0g PAA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例13

称取10.0g支链环糊精和5.0g无水硝酸镍，5.0g柠檬酸，加入35.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1g AA/APES和11.1g AA/AMPS，20.0gPASP，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例14

称取5.0g支链环糊精和5.0g甲基取代β-环糊精，15.0g无水硫酸锌，加入50.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1gAA/AMPS，10.0g PMA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例15

称取10.0g羟乙基取代β-环糊精和3.0g无水硫酸锰，5.0g苹果酸，加入40.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1gAA/AHPSE，20.0g PAA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例16

称取10.0g羟丙基取代β-环糊精和5.0g无水氯化锌，5.0g柠檬酸，加入40.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1g AA/APES，10.0g PMA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例17

称取5.0g支链环糊精和10.0g羟丙基取代β-环糊精和2.0g氯化镍，10.0g柠檬酸，加入40.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1gAA/AHPSE/APES，20.0g PMA，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例18

称取15.0g β-环糊精和3.0g无水氯化锰，5.0g柠檬酸，加入50.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1g AA/AMPS，10.0g PESA，0.5g巯基苯并噻唑，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例19

称取15.0g羧甲基取代β-环糊精和10.0g无水氯化锌，加入50.0g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入11.1g AA/MA/AMPS，10.0g PMA，0.5g正丁基苯并三氮唑，最后用水稀释成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

实施例20

称取12.0g羟丙基取代β-环糊精和3.0g甲基取代β-环糊精和5.0g无水硫酸锌，加入25.6g水加热到50-70℃搅拌溶解，然后加入44.4gAA/AHPSE，10.0g PAA，最后配成100.0g药剂溶液，搅拌均匀。

对比例1

按照CN1754840A公开的组分和含量制备阻垢缓蚀药剂，该阻垢缓蚀药剂由丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物15重量％，巯基苯并噻唑10重量％，腐植酸钠2.5重量％，木质素3重量％和水组成。

对比例2

按照CN1609020A公开的组分和含量制备阻垢缓蚀药剂。处理水时的用量为聚环氧琥珀酸30mg/L，葡糖酸钠5mg/L，氯化锌(以Zn²⁺计)5mg/L。

对比例3

按照CN1548388A公开的组分和含量制备阻垢缓蚀药剂。该阻垢缓蚀药剂由钨酸钠15重量％，丙烯酸与丙烯酸酯共聚物20重量％，聚丙烯磺酸钠5重量％，苯并三氮唑1重量％和水组成。

对比例4

按照CN101591073A中实施例2的配方和方法制备阻垢缓蚀药剂。

对比例5

按照CN101591074A中实施例1-1的配方和方法制备阻垢缓蚀药剂。

分别对实施例1-20和对比例1-5所得的阻垢缓蚀药剂在表1水中的阻垢性能和缓蚀性能进行评价。表2或表3中，“-”表示未测定实施例或对比例制得的阻垢缓蚀药剂在该水质中的阻垢率或平均缓蚀速率。阻垢率的评价实验步骤(参见标准GB/T 16632-2008)为：取试验原水，加入按实施例(见表2)所投加的药剂浓度于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩至一定倍数(闽江水浓缩5倍，黄河水、长江水、松花江水和西北地下水浓缩3倍)，取样分析水中剩余Ca²⁺的浓度，同时做空白样，并计算阻垢率；平均腐蚀速率的评价实验步骤(参见标准GB/T 18175-2000)为：将20#优质碳钢试片或紫铜试片固定在挂片仪上，放入加有按实施例所投加的药剂浓度的实验用水中，恒定温度40±1℃，保持转速75rpm旋转72h，记录试验前后试片的重量，计算平均腐蚀速率(F)。评价测定结果如表2、表3和表4所示：

表2

表3

表4

从表2的的实验结果可以看出，本发明的阻垢缓蚀剂具有很好的阻垢性能，阻垢率达到95％以上；从表3实验结果可以看出，本发明的阻垢缓蚀剂处理的水质，碳钢平均腐蚀速率远小于GB 50050-2007《中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范》中≤0.075mm/a的要求；从表4的实验结果可以看出，本发明的阻垢缓蚀剂在不添加氮唑类物质的情况下处理的水质，铜及铜合金平均腐蚀速率远小于GB50050-2007《中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范》中≤0.005mm/a的要求，而添加了氮唑类物质的阻垢缓蚀剂具有更好的抑制铜腐蚀性能，测得的平均腐蚀速率更低。因此，本发明的的阻垢缓蚀剂可满足循环冷却水系统的运行需要。

从上述结果还可以看出，本发明的阻垢缓蚀剂使用浓度低，在处理循环水中的添加量为40-80mg/L时，阻垢和缓蚀性能更为优异。而且本发明的阻垢缓蚀剂不管是对氯离子和硫酸根离子含量高的黄河水，还是对钙含量高的西北地下水都具有较好的阻垢缓蚀效果，适应范围宽。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种阻垢缓蚀剂用组合物，其特征在于，该组合物含有环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和选择性含有的羟基羧酸，所述环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和羟基羧酸的重量比为1：0.2-20：0.04-15：0.2-30：0-20。

2.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和羟基羧酸的重量比为1：0.3-7.5：0.2-7.5：0.3-10：1-7.5。

3.根据权利要求1或2所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述环糊精为选自支链环糊精、α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种，所述环糊精衍生物为选自甲基取代β-环糊精、乙基取代β-环糊精、羟乙基取代β-环糊精、羧甲基取代β-环糊精和羟丙基取代β-环糊精中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述含羧酸基均聚物为选自聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸以及它们的钾盐、钠盐和铵盐中的至少一种，所述含羧酸基均聚物的重均分子量为400-5000；所述可溶性金属盐为选自可溶性锌盐、锰盐和镍盐中的至少一种；所述羟基羧酸为选自羟基乙酸、羟基丙酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸和水杨酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述可溶性金属盐为选自氯化锌、氯化锰、氯化镍、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镍、硝酸锌、硝酸锰和硝酸镍中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述含磺酸基共聚物为碳原子数是3-4的含羰基烯烃与含磺酸基烯烃的共聚物，所述含羰基烯烃为丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的一种或多种；所述含磺酸基烯烃为选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸中的至少一种；以所述含磺酸基共聚物的总量为基准，所述含磺酸基烯烃结构单元的摩尔百分比为10-25%，所述含磺酸基共聚物的重均分子量为1500-50000。

7.根据权利要求6所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述含磺酸基烯烃为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇磺酸、或者3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸两种。

8.根据权利要求1或2所述的阻垢缓蚀剂用组合物，其中，所述组合物还含有氮唑类物质，所述环糊精和/或环糊精衍生物与所述氮唑类物质的重量比为1：0.03-3，所述氮唑类物质为选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、氯代甲基苯并三氮唑、正丁基苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种。

9.一种阻垢缓蚀剂，所述阻垢缓蚀剂含有阻垢缓蚀剂用组合物和水，其特征在于，所述阻垢缓蚀剂用组合物为权利要求1-8中的任意一项所述的阻垢缓蚀剂用组合物。

10.根据权利要求9所述的阻垢缓蚀剂，其中，以所述阻垢缓蚀剂的总量为基准，所述阻垢缓蚀剂用组合物的含量为20-70重量%，水的含量为30-80重量%。

11.根据权利要求9所述的阻垢缓蚀剂，其中，以所述阻垢缓蚀剂的总量为基准，所述阻垢缓蚀剂用组合物的含量为30-60重量%，水的含量为40-70重量%。

12.权利要求9-11中任意一项所述的阻垢缓蚀剂在处理循环水中的应用。

13.根据权利要求12所述的阻垢缓蚀剂在处理循环水中的应用，其中，所述阻垢缓蚀剂的添加量为10-100mg/L循环水。

14.根据权利要求12所述的阻垢缓蚀剂在处理循环水中的应用，其中，所述阻垢缓蚀剂的添加量为40-80mg/L循环水。