CN103848509A

CN103848509A - 用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系及其制备方法

Info

Publication number: CN103848509A
Application number: CN201410062566.7A
Authority: CN
Inventors: 刘晓艳; 顾婷; 柴文波; 邹君臣; 李辈辈; 王倩; 李红兵; 陈婷茹; 顾玲峰
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明涉及一种用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系及其制备方法。该水凝胶体系以可溶于水的高分子化合物作为载体，负载有缓蚀剂和阻垢剂，通过控制含水量制备而成。本发明所提供的工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系具有高效缓蚀、阻垢性能，达到了同时阻垢和缓蚀的目的；本发明生产工艺简便，可形成多种形态适用于不同输水管线，且载体原料价格低廉，便于大量生产；本发明所提供的水凝胶缓释体总量少，效果好，能有效长期缓蚀、防垢；水凝胶缓释体载体可溶于水，可生物降解，能减少环境污染，保护环境。

Description

用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系及其制备方法。

背景技术

凡是使用到金属材料的地方，必然会存在着不同程度的腐蚀问题。此外，对于输水管线，由于水中各种离子相互作用，就会形成一些垢质，较为常见的有CaCO₃、CaSO₄等。因此，目前各种工业输水管线都存在不同程度的腐蚀和结垢问题。

为了解决结垢和腐蚀问题，最直接的方式就是分别投加阻垢剂和缓蚀剂，而现在所使用的缓蚀剂和阻垢剂多为液态。液态制剂存在诸多问题，如连续投加不方便、管理成本较高、效果不理想等。而大块的阻垢剂、缓蚀剂又会存在投加工艺复杂等问题；粉末状的试剂又极易随水流一起大量被冲走，而达不到长期防腐、防垢的作用；还有一部分小块的阻垢、防腐剂生产工艺较为复杂，大多需要高温高压，且存在溶水性较差等问题。另外，还鲜见能够同时有效地针对腐蚀和结垢问题的固体制剂。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术中存在的问题，提供了一种能同时克服结垢和腐蚀问题的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系。该体系采用无危害人体健康的挥发物和有害成分，并且能够缓慢溶解，起到防蚀阻垢作用。

本发明的目的是提供一种该水凝胶缓释体系的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于该水凝胶体系以可溶于水的高分子化合物作为载体，负载有缓蚀剂和阻垢剂，通过控制含水量制备而成，各组分的质量百分含量为：可溶于水的高分子化合物10~24%，缓蚀剂6~12%，阻垢剂42~70%，余量为水。

上述的可溶于水的高分子化合物为聚乙烯醇或聚乙烯醇与明胶或淀粉按4~6 : 1~2的质量比的混合物。

上述的缓蚀剂为多胺聚合物类、咪唑啉类或杂环胺类缓蚀剂。

上述的多胺聚合物类缓蚀剂为：多胺改性壳聚糖。

上述的咪唑啉类缓蚀剂为：咪唑啉或咪唑啉季铵盐。

上述的杂环胺类缓蚀剂为：苯并三唑。

上述的阻垢剂为聚磷酸盐类或聚羧酸类阻垢分散剂。

上述的聚磷酸盐类阻垢分散剂为：六偏磷酸钠或三聚磷酸钠。

上述的聚羧酸类阻垢分散剂为：聚环氧琥珀酸或聚天门冬氨酸。

一种制备上述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系的方法，其特征在于该方法的具体步骤是：将可溶于水的高分子化合物与水充分混合后，在70~90℃ 温度下分别缓蚀剂和阻垢剂，冷却后干燥即制得用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系。

本发明的优点在于：

（1）本发明所提供的阻垢剂与缓蚀剂能很好的配伍，具有高效缓蚀、阻垢性能，达到了同时阻垢和缓蚀的目的；

（2）本发明所提供的水凝胶缓释体生产工艺简便，可形成多种形态适用于不同输水管线，且载体原料价格低廉，便于大量生产；

（3）本发明所提供的水凝胶缓释体总量少，效果好，能有效长期缓蚀、防垢；

（4）本发明提供的水凝胶缓释体载体可溶于水，可生物降解，能减少环境污染，保护环境。

（5）本发明所提供的水凝胶缓释载体可长期持续发挥作用，有效降低了工人的劳动强度，简化了设备投药工艺，根据加药量的不同，一次投加可至少保证30天有效工作，避免了频繁加药。

附图说明

图1 圆柱状防蚀阻垢水凝胶缓释体系实物图。

图2 圆盘状防蚀阻垢水凝胶缓释体系实物图。

具体实施方式

以下示例指在进一步描述本发明，仅代表本发明之个例，并不包括本发明之全部要求之权利。

实施例1

一种用于工业输水管线防腐、防垢的水凝胶缓释体系是在水凝胶载体内含有药剂组分。

本发明体积和形状是直径30mm，高50mm的圆柱体，在常温25℃下，缓蚀阻垢水凝胶缓释体系呈黄色，如附图1，状态为有粘性的固体。缓蚀阻垢剂水凝胶缓释体的密度（25℃）为2.2×10³kg/m³，可溶于水，软化点≥90℃，有效成分≥30%。

一种用于工业输水管线防腐、防垢的水凝胶缓释体，其制备方法如下：将聚乙烯醇与水按照重量比1:3~1:4混合，然后在70~90℃下加热溶解，待聚乙烯醇完全溶解后，继续加热，并将聚环氧琥珀酸阻垢剂与咪唑啉缓蚀剂按照重量比80~90:20~10分别加入到溶解的聚乙烯醇中，其中，阻垢剂和缓蚀剂与聚乙烯醇的重量比为2~3 : 15~23，充分搅拌混匀后，趁热注入磨具，待冷却，干燥成型后即得。

实施例2

本发明体积和形状是直径60mm，高2mm的圆盘，在常温25℃下，缓蚀阻垢水凝胶缓释制剂呈浅黄色，如附图2，状态为有一定粘性的固体。缓蚀阻垢剂水凝胶缓释体的密度（25℃）为1.8×10³kg/m³，可溶于水，软化点≥90℃，有效成分≥25%。

一种用于工业输水管线防腐、防垢的水凝胶缓释体，其制备方法如下：将聚乙烯醇与明胶按照重量比2~2.5 : 1混合后，与水按照重量比1 : 3.5~5混合，然后在70~90℃下加热溶解，待聚乙烯醇完全溶解后，继续加热，并将聚天冬氨酸阻垢剂与苯并三唑缓蚀剂按照重量比75~85 : 15~20分别加入到溶解的聚乙烯醇明胶混合物中，其中，阻垢剂和缓蚀剂与聚乙烯醇明胶混合物的重量比为3.5~5 : 17~32充分搅拌混匀后，趁热注入磨具，待冷却，干燥成型后即得。

实施例3

本发明体积和形状还可以是直径为75mm或90mm，高为2mm、3mm、4mm、5mm之中任意一个数值的圆盘；或长为70mm，高为30mm，宽为30mm的长方体；或直径为30mm，高为8mm、7mm、6mm之中任意一个数值的圆柱体。

Claims

1.一种用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于该水凝胶体系以可溶于水的高分子化合物作为载体，负载有缓蚀剂和阻垢剂，通过控制含水量制备而成，各组分的质量百分含量为：可溶于水的高分子化合物10~24%，缓蚀剂6~12%，阻垢剂42~70%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的可溶于水的高分子化合物为聚乙烯醇或聚乙烯醇与明胶或淀粉按4~6 : 1~2的质量比的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的缓蚀剂为多胺聚合物类、咪唑啉类或杂环胺类缓蚀剂。

4.根据权利要求3所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的多胺聚合物类缓蚀剂为：多胺改性壳聚糖。

5.根据权利要求3所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的咪唑啉类缓蚀剂为：咪唑啉或咪唑啉季铵盐。

6.根据权利要求3所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的杂环胺类缓蚀剂为：苯并三唑。

7.根据权利要求1所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的阻垢剂为聚磷酸盐类或聚羧酸类阻垢分散剂。

8.根据权利要求7所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的聚磷酸盐类阻垢分散剂为：六偏磷酸钠或三聚磷酸钠。

9.根据权利要求7所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系，其特征在于所述的聚羧酸类阻垢分散剂为：聚环氧琥珀酸或聚天门冬氨酸。

10.一种制备根据权利要求1~9所述的用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系的方法，其特征在于该方法的具体步骤是：将可溶于水的高分子化合物与水充分混合后，在70~90℃ 温度下分别缓蚀剂和阻垢剂，冷却后干燥即制得用于工业输水管线防蚀阻垢的水凝胶缓释体系。