CN104488944A - 一种水处理多元无磷杀菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水处理多元无磷杀菌剂及其制备方法，按照重量份数配比称取盐酸胍、乙醚、AMPS、甲醇、水、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物、阻聚剂、磺酸、马来酸酐、衣康酸、分散剂、硫酸铁、次亚磷酸钠、PESA和过硫酸铵，混合均匀后即可；阻垢率85-98%，透过率30-38%，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98.5-100%； 50-60℃放置一个月，杀菌率97.9-99.9%，40-50℃放置半年，杀菌率97.5-99.5%，室温下放置1-2年，杀菌率96-98%。

Description

一种水处理多元无磷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多元无磷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。

优氯净易溶于水，具有高效、快速、广谱、安全等特点，有极强的杀生作用，在20ppm时，杀菌率达到99%。优氯净性能稳定，干燥条件下保存半年内有效氯下降不超过1%。在120℃以下存放不会变质，不会燃烧。优氯净作为杀生剂广泛用于循环冷却水系统、游泳池水杀菌消毒。 循环冷却水系统中用优氯净作杀生剂时，夏季每隔2-3天投加15-20ppm，春秋两季每隔3-5天投加一次，冬季每隔5-7天投加一次。为确保杀生效果，还可以定期投加非氧化性杀菌剂。

异噻唑啉酮主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMI）和 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MI）组成。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时，异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂。广泛运用于油田、造纸、农药、切削油、皮革、油墨、染料、制革等行业。

马来酸酐是一种重要的不饱和有机酸酐基本原料，在农药生产上用于合成有机磷杀虫剂马拉硫磷的中间体顺丁烯二酸二乙酯、哒嗪硫磷的中间体1-苯基-3，6-二羟基哒嗪，以及拟除虫菊酯杀虫剂胺菊酯、杀菌剂、克菌丹的中间体，此外，还用于生产不饱和聚酯树脂、油墨助剂、造纸助剂、涂料以及医药工业、食品工业等。主要用于生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、农药马拉硫磷、高效低毒农药4049、长效碘胺的原料。也是涂料、马来松香、聚马来酐、顺酐-苯乙烯共聚物。也是生产油墨助剂、造纸助剂、增塑剂和酒石酸、富马酸、四氢呋喃等的有机化工原料。

19世纪末，从丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。1954年，美国氰氨公司采用丙烯腈硫酸水解工艺进行工业生产。1972年，日本三井东压化学公司首先建立了骨架铜（见金属催化剂）催化丙烯腈水合制丙烯酰胺的工业装置，此后各国相继开发了不同类型的催化剂，采用此项工艺进行工业生产。80年代，日本日东化学工业公司实现了用生物催化剂由丙烯腈制丙烯酰胺的工业生产。

衣康酸学名为甲叉琥珀酸，亚甲基丁二酸，是不饱和二元有机酸。它含不饱和双键，具有活泼的化学性质，可进行自身间的聚合，也能与其他单体如丙烯腈等聚合，溶于水，乙醇等其它溶剂；能进行各种加成反应，酯化反应和聚合反应，是化学合成工业的重要原料，也是化工生产的重要原料。

PESA又名聚环氧琥珀酸（钠）。是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。PESA生物降解性能好，应用范围广泛，尤其适用于高碱、高硬、高PH条件下的冷却水系统，可实现高浓缩倍数运行。PESA与氯的相溶性好，与其它药剂配伍性好。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种阻垢率高、通过率低、杀菌效果显著且长效持久的水处理多元无磷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，提供一种水处理多元无磷杀菌剂及其制备方法，解决现有水处理杀菌试剂阻垢率低、杀菌效果差、通过率高和杀菌效果不持久等技术问题。

技术方案：

一种水处理多元无磷杀菌剂，所述水处理多元无磷杀菌剂的原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚2-8份；AMPS40-60份；甲醇1-10份；水5-45份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物25-45份；阻聚剂0.5-2.5份；磺酸0.5-2.5份；马来酸酐35-55份；衣康酸为30-50份；分散剂1-20份；硫酸铁为5-25份；次亚磷酸钠15-35份；PESA20-40份；过硫酸铵为6-10份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理多元无磷杀菌剂的原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚3-7份；AMPS45-55份；甲醇2-8份；水15-35份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物30-40份；阻聚剂1-2份；磺酸1-2份；马来酸酐40-50份；衣康酸为35-45份；分散剂5-15份；硫酸铁为10-20份；次亚磷酸钠20-30份；PESA25-35份；过硫酸铵为7-9份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理多元无磷杀菌剂的原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚5份；AMPS50份；甲醇5份；水25份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物35份；阻聚剂1.5份；磺酸1.5份；马来酸酐45份；衣康酸为40份；分散剂10份；硫酸铁为15份；次亚磷酸钠25份；PESA30份；过硫酸铵为8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：所述水处理多元无磷杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取盐酸胍、乙醚、AMPS、甲醇、水、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物、阻聚剂、磺酸、马来酸酐、衣康酸、分散剂、硫酸铁、次亚磷酸钠、PESA和过硫酸铵；

第二步：将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至55-75℃，搅拌40-60min；

第三步：加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至75-80℃，反应1-3h；

第四步：加入剩余原料，升温至80-100℃，反应1.5-3.5h，停止加热，待反应物温度降至20-40℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

 有益效果：

本发明所述一种水处理多元无磷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、产品阻垢率85-98%，对碳酸钙阻垢效果好；2、透过率30-38%，降低氧化铁分散体系的透过率，具有优异的分散性能；3、杀菌效果好，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98.5-100%；4、50-60℃放置一个月，杀菌率97.9-99.9%，40-50℃放置半年，杀菌率97.5-99.5%，室温下放置1-2年，杀菌率96-98%，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盐酸胍100份；乙醚2份；AMPS40份；甲醇1份；水5份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物25份；丁基二苯胺0.5份；磺酸0.5份；马来酸酐35份；衣康酸为30份；硫磷化聚异丁烯钡盐1份；硫酸铁为5份；次亚磷酸钠15份；PESA20份；过硫酸铵为6份。

将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至55℃，搅拌40min，加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至75℃，反应1h。

加入剩余原料，升温至80℃，反应1.5h，停止加热，待反应物温度降至20℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

阻垢率85%，透过率38%，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%； 50℃放置一个月，杀菌率97.9%，40℃放置半年，杀菌率97.5%，室温下放置1年，杀菌率96%。

 实施例2:

按照重量份数配比称取盐酸胍100份；乙醚8份；AMPS60份；甲醇10份；水45份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物45份；丁基二苯胺2.5份；磺酸2.5份；马来酸酐55份；衣康酸为50份；硫磷化聚异丁烯钡盐20份；硫酸铁为25份；次亚磷酸钠35份；PESA40份；过硫酸铵为10份。

将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至75℃，搅拌60min，加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至80℃，反应3h。

加入剩余原料，升温至100℃，反应3.5h，停止加热，待反应物温度降至40℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

阻垢率90%，透过率36%，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%；50℃放置一个月，杀菌率98.9%，40℃放置半年，杀菌率98.5%，室温下放置1年，杀菌率97%。

 实施例3:

按照重量份数配比称取盐酸胍100份；乙醚3份；AMPS45份；甲醇2份；水15份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物30份；二异辛基二苯胺1份；磺酸1份；马来酸酐40份；衣康酸为35份；硫磷化聚异丁烯钡盐5份；硫酸铁为10份；次亚磷酸钠20份；PESA25份；过硫酸铵为7份。

将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至60℃，搅拌46min，加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至76℃，反应1.5h。

加入剩余原料，升温至85℃，反应2h，停止加热，待反应物温度降至25℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

阻垢率92%，透过率34%，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99.3%； 55℃放置一个月，杀菌率98.9%，45℃放置半年，杀菌率98.5%，室温下放置2年，杀菌率96%。

 实施例4:

按照重量份数配比称取盐酸胍100份；乙醚7份；AMPS55份；甲醇8份；水35份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物40份；二异辛基二苯胺2份；磺酸2份；马来酸酐50份；衣康酸为45份；烷基水杨酸钙15份；硫酸铁为20份；次亚磷酸钠30份；PESA35份；过硫酸铵为9份。

将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至75℃，搅拌60min，加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至80℃，反应3h。

加入剩余原料，升温至100℃，反应3.5h，停止加热，待反应物温度降至40℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

阻垢率95%，透过率32%，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%； 58℃放置一个月，杀菌率99%，48℃放置半年，杀菌率99%，室温下放置2年，杀菌率97%。

 实施例5:

按照重量份数配比称取盐酸胍100份；乙醚5份；AMPS50份；甲醇5份；水25份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物35份；二异辛基二苯胺1.5份；磺酸1.5份；马来酸酐45份；衣康酸为40份；烷基水杨酸钙10份；硫酸铁为15份；次亚磷酸钠25份；PESA30份；过硫酸铵为8份。

将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至55-75℃，搅拌40-60min，加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至75-80℃，反应1-3h。

加入剩余原料，升温至80-100℃，反应1.5-3.5h，停止加热，待反应物温度降至20-40℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。

阻垢率98%，透过率38%，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%； 60℃放置一个月，杀菌率99.9%， 50℃放置半年，杀菌率99.5%，室温下放置2年，杀菌率98%。

 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)

1.一种水处理多元无磷杀菌剂，其特征在于所述水处理多元无磷杀菌剂的原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚2-8份；AMPS40-60份；甲醇1-10份；水5-45份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物25-45份；阻聚剂0.5-2.5份；磺酸0.5-2.5份；马来酸酐35-55份；衣康酸为30-50份；分散剂1-20份；硫酸铁为5-25份；次亚磷酸钠15-35份；PESA20-40份；过硫酸铵为6-10份。

2.根据权利要求1所述的一种水处理多元无磷杀菌剂，其特征在于所述水处理多元无磷杀菌剂原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚3-7份；AMPS45-55份；甲醇2-8份；水15-35份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物30-40份；阻聚剂1-2份；磺酸1-2份；马来酸酐40-50份；衣康酸为35-45份；分散剂5-15份；硫酸铁为10-20份；次亚磷酸钠20-30份；PESA25-35份；过硫酸铵为7-9份。

3.根据权利要求1所述的一种水处理多元无磷杀菌剂，其特征在于所述水处理多元无磷杀菌剂的原料按重量份数配比如下：盐酸胍100份；乙醚5份；AMPS50份；甲醇5份；水25份；丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物35份；阻聚剂1.5份；磺酸1.5份；马来酸酐45份；衣康酸为40份；分散剂10份；硫酸铁为15份；次亚磷酸钠25份；PESA30份；过硫酸铵为8份。

4.根据权利要求1所述的一种水处理多元无磷杀菌剂，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所述的一种水处理多元无磷杀菌剂，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所述水处理多元无磷杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：按照重量份数配比称取盐酸胍、乙醚、AMPS、甲醇、水、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物、阻聚剂、磺酸、马来酸酐、衣康酸、分散剂、硫酸铁、次亚磷酸钠、PESA和过硫酸铵；

第二步：将盐酸胍、水、马来酸酐和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物放入四口烧瓶中加热至55-75℃，搅拌40-60min；

第三步：加入乙二胺、磺酸和衣康酸，升温至75-80℃，反应1-3h；

第四步：加入剩余原料，升温至80-100℃，反应1.5-3.5h，停止加热，待反应物温度降至20-40℃，过滤后真空烘干，即得多元无磷杀菌剂。