CN104445649A - 一种水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法，按照重量份数配比称取苯、氯球、二甲胺、盐酸、水、乙醇、阻聚剂、碱、异丙醇、氯代十四烷、分散剂、氯乙酸、双酚A、苯并三唑和PBTCA，混合均匀后真空烘干即可；对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率98-100%；固载量1-1.08mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.0001-0.0021mm/a，阻垢率96-98%，50-60℃放置一个月，杀菌率97.95-99.95%，40-50℃放置半年，杀菌率97.9-99.9%，室温下放置1-2年，杀菌率95-99%。

Description

一种水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法

技术领域

本申请属于环保试剂工艺领域，尤其涉及一种无毒、杀菌效果显著的水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法。

 背景技术

水处理杀菌剂又称杀菌灭藻剂、污泥剥离剂或抗污泥剂。一类能抑制水中菌藻和微生物的滋长，以防止形成微生物粘泥，对系统造成危害的化学药品。包括氧化性杀菌剂，如氯气、次氯酸钠、漂白粉、臭氧、氯胺等；非氧化性杀菌剂，如氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等；重金属化合物，如氧化汞、氯化汞、氟化汞等；粘泥杀菌剂，如松香胺、过氧化氢、又胍聚合物等。其中季铵盐类非氧化性杀菌剂效果最好，往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用，已广泛应用于油田水、工业冷却水等方面。

XT-409 高效粘泥剥离剂是由高效阳离子表面活性剂、强力渗透剂和分散剂等复合而成，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力和较强的粘泥剥离功能及清洗功能。同时还具有软化和清洗金属表面的陈垢、缓蚀和提高设备换热率的作用。XT-409 高效粘泥剥离剂对金属、橡胶、塑料等均无腐蚀性，易溶于水并不受水体的硬度影响。因此广泛用于各行业的循环水系统中作粘泥剥离与清洗之用。XT-409 高效粘泥剥离剂还可作循环水系统的杀菌灭藻剂，清洗剂和造纸防腐剂等。

TH-409 高效粘泥剥离剂具有良好的分散性和渗透性，其穿透力强、毒性低，作用快，对由黏泥、油泥、菌藻分泌物及菌藻等组成的粘泥有良好的分解剥离作用。TH-409 高效粘泥剥离剂对金属、橡胶、塑料等均无腐蚀性，易溶于水并不受水体的硬度影响。因此广泛用于各行业的循环水系统中作粘泥剥离与清洗之用。TH-409 高效粘泥剥离剂还可作循环水系统的杀菌灭藻剂，清洗剂和造纸防腐剂等。

聚季铵盐絮凝杀菌剂属强阳离子高分子聚合物，在水中有很好的溶解性能，属非氧化性杀菌剂絮凝剂。广泛应用于石油、化工、电力等行业的循环冷却水系统中，用以控制循环冷却水系统菌藻滋生，对杀灭大肠杆菌有特效。聚季铵盐杀菌剂絮凝剂可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等，还可以用于洗化行业作为表面活性剂等。

二氧化氯是一种强氧化剂,不致癌、无致畸、无突变作用。二氧化氯与氯气相比具有以下优点：不仅能杀死一般微生物，而且具有杀真菌孢子，杀病毒等作用；不与氨、酚和不饱和化合物作用； pH变化对杀菌效果影响甚小，故特别适用于用于化肥厂循环水中作杀生剂；可完全代替氯气和非氧化性杀生剂，因此十分经济。

杀菌剂TH-401是由季铵盐与过氧化物复合成的杀菌灭藻剂，具有高效、广谱、低毒、药效快而持久、渗透力强、使用方便、价格便宜、适用的温度和pH范围较宽等优点。杀菌剂TH-401适用于电厂、化工、化肥、炼油、冶金等工业循环冷却水系统，作为杀菌灭藻和粘泥剥离剂使用。采用冲击式加药，投加量一般为 100-200mg/L，即对菌藻类有彻底杀灭效果。藻类较多时如欲获得快速剥离效果可适当加大用药量，并及时清除漂浮物，泡沫太大影响运行时，可加消泡剂。

氯球，在阴离子交换树脂的制备中，将得到的白球(苯乙烯—二乙烯苯共聚物)用氯甲基醚在催化剂如无水ZnCl₂存在下进行氯甲基化反应，引入-CH₂Cl活性基团，这种带有-CH₂Cl活性基的白球称为氯球。为了衡量和控制氯甲基化反应的程度，必须及时测定Cl的含量。由于苯乙烯—二乙烯苯为交联结构，不溶不熔，因此，一般采用在强酸(如硝酸)介质中于高温下将其灰化，然后以碱中和至微酸性溶液，以标定液AgN0₃测定或加入过量AgNO₃，再以标定液NaSCN反滴定测定Cl的含量。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种反应效率高、杀菌性能强且腐蚀速度慢的水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法是非常必要的。

 发明内容

解决的技术问题：

本申请针对上述技术问题，提供一种水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法，解决现有水处理杀菌试剂反应效率低、杀菌性能弱、腐蚀速度快和阻垢率低等技术问题。

技术方案：

一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球2-18份；二甲胺20-40份；盐酸5-25份；水15-35份；乙醇10-30份；阻聚剂0.5-2.5份；碱1-20份；异丙醇80-100份；氯代十四烷为25-45份；分散剂10-20份；氯乙酸为35-55份；双酚A30-50份；苯并三唑20-40份；PBTCA为15-35份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球8-12份；二甲胺25-35份；盐酸10-20份；水20-30份；乙醇15-25份；阻聚剂1-2份；碱5-15份；异丙醇85-95份；氯代十四烷为30-40份；分散剂13-17份；氯乙酸为40-50份；双酚A35-45份；苯并三唑25-35份；PBTCA为20-30份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球10份；二甲胺30份；盐酸15份；水25份；乙醇20份；阻聚剂1.5份；碱10份；异丙醇90份；氯代十四烷为35份；分散剂15份；氯乙酸为45份；双酚A40份；苯并三唑30份；PBTCA为25份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述阻聚剂采用二异辛基二苯胺或丁基二苯胺。

作为本发明的一种优选技术方案：所述分散剂采用烷基水杨酸钙或硫磷化聚异丁烯钡盐。

作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取苯、氯球、二甲胺、盐酸、水、乙醇、阻聚剂、碱、异丙醇、氯代十四烷、分散剂、氯乙酸、双酚A、苯并三唑和PBTCA；

第二步：将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀8-10h，静置1-3h后过滤，真空烘干至恒重；

第三步：加入二甲胺，在10-20℃搅拌反应60-100min静置100-150min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重；

第四步：加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在60-80℃，反应4-6h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

 有益效果：

本发明所述一种水处理叔胺化树脂杀菌剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品成本低廉，反应时间缩短，固载量1-1.08mmol/g；2、对锡黄铜腐蚀速度为0.0001-0.0021mm/a，阻垢率96-98%；3、对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率98-100%；4、效果持久，50-60℃放置一个月，杀菌率97.95-99.95%，40-50℃放置半年，杀菌率97.9-99.9%，室温下放置1-2年，杀菌率95-99%，可广泛应用于工业部门的水处理系统，可以广泛生产并不断代替现有材料。

 具体实施方式

实施例1:

按照重量份数配比称取苯100份；氯球2份；二甲胺20份；盐酸5份；水15份；乙醇10份；丁基二苯胺0.5份；碱1份；异丙醇80份；氯代十四烷为25份；烷基水杨酸钙10份；氯乙酸为35份；双酚A30份；苯并三唑20份；PBTCA为15份。

将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀8h，静置1h后过滤，真空烘干至恒重，加入二甲胺，在10℃搅拌反应60min静置100min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重。

加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在60℃，反应4h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率98%；固载量1mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.0001mm/a，阻垢率96%，50℃放置一个月，杀菌率97.95%，40℃放置半年，杀菌率97.9%，室温下放置1年，杀菌率95%。

 实施例2:

按照重量份数配比称取苯100份；氯球18份；二甲胺40份；盐酸25份；水35份；乙醇30份；丁基二苯胺2.5份；碱20份；异丙醇100份；氯代十四烷为45份；烷基水杨酸钙20份；氯乙酸为55份；双酚A50份；苯并三唑40份；PBTCA为35份。

将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀10h，静置3h后过滤，真空烘干至恒重，加入二甲胺，在20℃搅拌反应100min静置150min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重。

加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在80℃，反应6h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率98.5%；固载量1.02mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.00012mm/a，阻垢率96.5%，52℃放置一个月，杀菌率99.9%，44℃放置半年，杀菌率99.5%，室温下放置1年，杀菌率96%。

 实施例3:

按照重量份数配比称取苯100份；氯球8份；二甲胺25份；盐酸10份；水20份；乙醇15份；丁基二苯胺1份；碱5份；异丙醇85份；氯代十四烷为30份；硫磷化聚异丁烯钡盐13份；氯乙酸为40份；双酚A35份；苯并三唑25份；PBTCA为20份。

将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀8.5h，静置1.5h后过滤，真空烘干至恒重，加入二甲胺，在12℃搅拌反应70min静置120min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重。

加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在65℃，反应4.5h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率99%；固载量1.04mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.00015mm/a，阻垢率97%，55℃放置一个月，杀菌率98.95%，45℃放置半年，杀菌率98%，室温下放置1年，杀菌率97%。

 实施例4:

按照重量份数配比称取苯100份；氯球12份；二甲胺35份；盐酸20份；水30份；乙醇25份；二异辛基二苯胺2份；碱15份；异丙醇95份；氯代十四烷为40份；硫磷化聚异丁烯钡盐17份；氯乙酸为50份；双酚A45份；苯并三唑35份；PBTCA为30份。

将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀9.5h，静置2.5h后过滤，真空烘干至恒重，加入二甲胺，在18℃搅拌反应90min静置140min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重。

加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在75℃，反应5.5h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率99.5%；固载量1.06mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.0002mm/a，阻垢率97.5%，58℃放置一个月，杀菌率98%，48℃放置半年，杀菌率99.5%，室温下放置2年，杀菌率98%。

实施例5:

按照重量份数配比称取苯100份；氯球10份；二甲胺30份；盐酸15份；水25份；乙醇20份；二异辛基二苯胺1.5份；碱10份；异丙醇90份；氯代十四烷为35份；硫磷化聚异丁烯钡盐15份；氯乙酸为45份；双酚A40份；苯并三唑30份；PBTCA为25份。

将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀9h，静置2h后过滤，真空烘干至恒重，加入二甲胺，在15℃搅拌反应80min静置130min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重。

加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在70℃，反应5h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。

对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率100%；固载量1.08mmol/g，对锡黄铜腐蚀速度为0.0021mm/a，阻垢率98%， 60℃放置一个月，杀菌率99.95%，50℃放置半年，杀菌率99.9%，室温下放置2年，杀菌率99%。

以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。

上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，其特征在于所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球2-18份；二甲胺20-40份；盐酸5-25份；水15-35份；乙醇10-30份；阻聚剂0.5-2.5份；碱1-20份；异丙醇80-100份；氯代十四烷为25-45份；分散剂10-20份；氯乙酸为35-55份；双酚A30-50份；苯并三唑20-40份；PBTCA为15-35份。

2.根据权利要求1所述的一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，其特征在于所述水处理叔胺化树脂杀菌剂原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球8-12份；二甲胺25-35份；盐酸10-20份；水20-30份；乙醇15-25份；阻聚剂1-2份；碱5-15份；异丙醇85-95份；氯代十四烷为30-40份；分散剂13-17份；氯乙酸为40-50份；双酚A35-45份；苯并三唑25-35份；PBTCA为20-30份。

3.根据权利要求1所述的一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，其特征在于所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的原料按重量份数配比如下：苯100份；氯球10份；二甲胺30份；盐酸15份；水25份；乙醇20份；阻聚剂1.5份；碱10份；异丙醇90份；氯代十四烷为35份；分散剂15份；氯乙酸为45份；双酚A40份；苯并三唑30份；PBTCA为25份。

4.根据权利要求1所述的一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，其特征在于：所述阻聚剂采用二异辛基二苯胺或丁基二苯胺。

5.根据权利要求1所述的一种水处理叔胺化树脂杀菌剂，其特征在于：所述分散剂采用烷基水杨酸钙或硫磷化聚异丁烯钡盐。

6.一种权利要求1所述水处理叔胺化树脂杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取苯、氯球、二甲胺、盐酸、水、乙醇、阻聚剂、碱、异丙醇、氯代十四烷、分散剂、氯乙酸、双酚A、苯并三唑和PBTCA；

第二步：将苯和氯球放入四口烧瓶中，溶胀8-10h，静置1-3h后过滤，真空烘干至恒重；

第三步：加入二甲胺，在10-20℃搅拌反应60-100min静置100-150min，过滤后水洗至中性，真空烘干至恒重；

第四步：加入氯代十四烷、异丙醇和剩余原料，超声速出功率控制位200W，油浴控温在60-80℃，反应4-6h，反应结束后经过滤、乙醇洗、用盐酸洗涤，再水洗、碱洗，再水洗至中性，真空烘干至恒重即可。