CN108217989A - 一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂及其制备方法，其制备步骤如下：(1)往反应釜中加入水、腰果酚磺酸盐、双烯基丁二酰亚胺、羧基化壳聚糖，开启搅拌，升温至100～120℃反应1～3小时；(2)加入引发剂继续反应1～6小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
Description
技术领域
本发明属于精细化工领域，特别涉及一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂及其制备方法。
背景技术
水是维持地球上所有生命孕育、生长、发展的基本物质，亦是人类社会产生、发展、繁荣的基本推动力。我国幅员辽阔，人口稠密，相比于其他国家，人均水资源占有率相对较低，作为发展中国家的代表，近年来经济发展迅猛，随之产生的水资源消耗量也与日俱增，更为棘手的问题是水环境的日益恶化。水资源的匮乏以及水环境的污染问题作为重要影响因素之一，已经严重牵制我国乃至世界经济稳定及可持续发展。作为促进经济发展重要力量的工业企业，其用水量比重在总用水量中占了较大比例，在我国这一比重约为五分之一，而其中循环冷却水占据了60％～90％。因此，如何最大限度的控制工业循环冷却水的使用以及如何遏制其大量使用引发的一系列水环境问题是目前亟待解决的重大世界性难题。
为了预防和控制水资源污染，提高水资源的循环利用率，从而达到环境保护和节约用水的目的，水处理剂(也称作水处理化学品)在石油、化工、冶炼、医药等行业应用广泛。在工业循环冷却水中，需要投加适量水处理剂，从而抑制设备腐蚀、管道结垢或者微生物黏泥等问题所带来的生产事故或安全威胁，提高其循环再利用率，达到低排放或者零排放，同时控制其污废水对环境产生的污染。虽然面对严峻的污染问题全球各国均投以高度关注，治理力度与强度日益增大，但许多国家，尤其是发展中国家先发展、后治理的传统思维根深蒂固。从源头上解决污染问题的根源显得尤为重要，也正在被越来越多的人所关注。目前人们正在不断的开发研制新的水处理剂，但含磷阻垢剂仍然占阻垢剂的大多数。含磷量过高会促进冷却水中藻类的生产，形成“软垢”，排放后造成水体的富营养化和“赤潮”现象：很多水溶性聚羧酸类水处理剂虽无毒性，但无法进行降解，造成水中化学耗氧量升高，也对水体造成污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，主要由下述质量份数配比的原料组分制成：
所述腰果酚磺酸盐为腰果酚磺酸钠、腰果酚磺酸钾、腰果酚磺酸铵中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
所述羧基化壳聚糖为羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羧丙基壳聚糖中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入水、腰果酚磺酸盐、双烯基丁二酰亚胺、羧基化壳聚糖，开启搅拌，升温至100～120℃反应1～3小时；
(2)加入引发剂继续反应1～6小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、制备的改性腰果酚磺酸盐阻垢剂含有羟基、羧基、磺酸基等多种功能基团，具有良好的阻垢性能；
2、该产品生产工艺简单、条件温和，生产过程加料、条件都容易控制，整个工艺过程无“三废”排出，是一种绿色环保型、无污染清洁化生产工艺。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步详细阐述。
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入水、腰果酚磺酸盐、双烯基丁二酰亚胺、羧基化壳聚糖，开启搅拌，升温至100～120℃反应1～3小时；
(2)加入引发剂继续反应1～6小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
下面以具体的实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入59.8份水、32份腰果酚磺酸钠、6份双烯基丁二酰亚胺、1.5份羧甲基壳聚糖，开启搅拌，升温至105℃反应2小时；
(2)加入0.7份过硫酸钠继续反应3小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
实施例2
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入56.5份水、35份腰果酚磺酸钠、5份双烯基丁二酰亚胺、2.5份羧甲基壳聚糖，开启搅拌，升温至108℃反应2.8小时；
(2)加入1份过硫酸钠继续反应3.5小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
实施例3
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入52.8份水、39份腰果酚磺酸钾、4份双烯基丁二酰亚胺、3份羧乙基壳聚糖，开启搅拌，升温至110℃反应2.3小时；
(2)加入1.2份过硫酸钾继续反应4小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
实施例4
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入51.7份水、40份腰果酚磺酸钾、3份双烯基丁二酰亚胺、3.5份羧乙基壳聚糖，开启搅拌，升温至118℃反应1.6小时；
(2)加入1.8份过硫酸钾继续反应4.5小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
实施例5
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入49.5份水、42份腰果酚磺酸铵、2份双烯基丁二酰亚胺、4份羧丙基壳聚糖，开启搅拌，升温至102℃反应2.5小时；
(2)加入2.5份过硫酸铵继续反应5小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
实施例6
本发明的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：
其中，所述腰果酚磺酸盐为腰果酚磺酸钠和腰果酚磺酸钾的混合物，且腰果酚磺酸钠和腰果酚磺酸钾的质量份数比为1:3，即，腰果酚磺酸钠和腰果酚磺酸钾的用量分别为11份和33份。
所述羧基化壳聚糖为羧甲基壳聚糖和羧丙基壳聚糖的混合物，且羧甲基壳聚糖和羧丙基壳聚糖的质量份数比为1:2，即，羧甲基壳聚糖和羧丙基壳聚糖的用量分别为1.5份和3份。
所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾的混合物，且过硫酸铵和过硫酸钾的质量份数比为5:9，即，过硫酸铵和过硫酸钾的用量分别为1份和1.8份。
本发明一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入39.7份水、11份腰果酚磺酸钠、33份腰果酚磺酸钾、9份双烯基丁二酰亚胺、1.5份羧甲基壳聚糖和3份羧丙基壳聚糖，开启搅拌，升温至108℃反应2小时；
(2)加入1份过硫酸铵和1.8份过硫酸钾继续反应5.5小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
以下为使用本发明的改性腰果酚磺酸盐阻垢剂与市售的有机磷阻垢剂进行对比试验，说明了其效果。
表1实验水质指标
| 项目 | 指标 |
| pH值 | 8.29 |
| 浊度/(NTU) | 5.5 |
| 总碱度/(以CaCO3计mg·L-1) | 185 |
| 钙硬度/(以CaCO3计mg·L-1) | 210 |
| 总硬度/(以CaCO3计mg·L-1) | 230 |
| 氯离子/(mg·L-1) | 70 |
| 铁离子/(mg·L-1) | 0.25 |
| 总溶固含量/(mg·L-1) | 465 |
| 电导率/(us·cm-1) | 810 |
按照国家标准GB/T16632-2008“水处理剂阻垢性能的测定”评价阻垢剂的性能，本产品与市售有机磷阻垢剂性能对比结果见表2。
表2本发明实施例1～6制备的产品与市售有机磷阻垢剂性能对比
从上表可知，本发明实施例1～6制备的产品，在性能上均明显优于市售有机磷阻垢剂，且处理水中不含有磷酸根离子，避免了磷酸根对水体的污染。
Claims (5)
1.一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，其特征在于，通过如下步骤实现：
(1)往反应釜中加入水、腰果酚磺酸盐、双烯基丁二酰亚胺、羧基化壳聚糖，开启搅拌，升温至100～120℃反应1～3小时；
(2)加入引发剂继续反应1～6小时后降温出料，即得所述改性腰果酚磺酸盐阻垢剂。
2.根据权利要求1所述的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，其特征在于：所述腰果酚磺酸盐为腰果酚磺酸钠、腰果酚磺酸钾、腰果酚磺酸铵中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，其特征在于：所述羧基化壳聚糖为羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羧丙基壳聚糖中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的任意一种或两种以任意比混合的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种改性腰果酚磺酸盐阻垢剂的制备方法，其特征在于：主要由下述质量份数配比的原料组分制成：
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