CN108726693B - 一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学助剂技术领域，具体涉及一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂及其制备方法。具体原料组成为：乙二胺四乙酸2‑3份、聚天冬氨酸0.5‑0.8份、硫酸二乙酯0.8‑1.2份、羧甲基壳聚糖0.5‑0.8份、聚乙烯吡咯烷酮0.2‑0.4份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.1‑0.3份、3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵0.1份。本发明通过各原料的协同配合作用，具有良好的缓蚀、阻垢性能，最大程度的螯合钙离子等，阻止水垢的产生，能提高钙的容忍度；本发明能够在高温下进行使用，且效果好，延长热水网管的使用寿命。

Description

一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化学助剂技术领域，具体涉及一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂及其制备方法。
背景技术
冬季，我国北方地区都会进行室内供暖，热水供暖是最普遍、最常用的供暖方式。采暖热水管网系统容易出现腐蚀穿孔、换热器结垢等，最严重的问题便是腐蚀结垢，而随着供暖面积的增大，补水量的增多更增加了缓蚀阻垢的难度，会大大的缩短系统的使用寿命并造成严重的经济损失。
采暖热水网管由于水中氧浓度、酸碱度、温度等原因，极易产生腐蚀现象。中国专利CN104591411A提供了一种铝板式冷换设备的缓释阻垢方法，该方法提供的阻垢剂仅针对铝板式热水网管，具有局限性，但是，如苯并三氮唑溶解性差，原料成本高，无法进行大规模的运用。因此，寻求一种缓释阻垢效果好，且成本低的阻垢剂成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种冬季采暖热水管网用高温缓释阻垢剂。
本发明还提供了一种冬季采暖热水管网用高温缓释阻垢剂的制备方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
本发明提供了一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，是由以下重量份的原料组成：乙二胺四乙酸2-3份、聚天冬氨酸0.5-0.8份、硫酸二乙酯0.8-1.2份、羧甲基壳聚糖0.5-0.8份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.4份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.1-0.3份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
本发明最优化的配方为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、硫酸二乙酯1.2份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.2份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
本发明还提供了一种上述冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将羧甲基壳聚糖加入蒸馏水中，溶解后，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，搅拌均匀后，升温后保温搅拌40-50min，然后冷却至室温，得预混液；
（2）将乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、辛烯基琥珀酸淀粉钠加入水，混合均匀，然后加入预混液，搅拌均匀即可。
进一步的，所述羧甲基壳聚糖和蒸馏水的料液比为1g：5mL。
进一步的，所述升温后保温搅拌的温度为80-85℃。
进一步的，步骤（2）中，所述水的加入量同乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮及辛烯基琥珀酸淀粉钠总重的质量比为1：1。
本发明所提供的高温缓蚀阻垢剂，在高温下具有良好的缓释阻垢效果；乙二胺四乙酸及聚天冬氨酸协同作用，能够有效的缓解污垢形成；将羧甲基壳聚糖预先处理，能够增强其抑菌效果的同时，能够螯合铁离子等，协同缓解水垢的生成。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过各原料的协同配合作用，具有良好的缓蚀、阻垢性能，最大程度的螯合钙离子等，阻止水垢的产生，能提高钙的容忍度；
（2）本发明能够在高温下进行使用，且效果好，延长热水网管的使用寿命。
（3）本发明提供的缓蚀阻垢剂原料易得，污染小，成本低。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。
实施例1
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、硫酸二乙酯1.2份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.2份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
制备方法如下：
（1）将0.6份羧甲基壳聚糖加入3份蒸馏水中，溶解后，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，搅拌均匀后，升温至80-85℃后保温搅拌40-50min，然后冷却至室温，得预混液；
（2）将乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、辛烯基琥珀酸淀粉钠的混合料中按照1：1的质量比加入水，混合均匀，然后加入预混液，搅拌均匀即可。
实施例2
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸2.5份、聚天冬氨酸0.5份、硫酸二乙酯1.0份、羧甲基壳聚糖0.8份、聚乙烯吡咯烷酮0.3份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.1份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸3份、聚天冬氨酸0.8份、硫酸二乙酯0.8份、羧甲基壳聚糖0.5份、聚乙烯吡咯烷酮0.4份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.3份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为同实施例1。
制备方法如下：
（1）将0.6份羧甲基壳聚糖加入3份蒸馏水中，溶解后，加入剩余的其他原料，搅拌均匀后，升温至80-85℃后保温搅拌40-50min，然后冷却至室温，即可。
对比例1
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.2份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
制备方法同实施例1。
对比例2
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、硫酸二乙酯1.2份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.2份。
制备方法如下：
（1）将0.6份羧甲基壳聚糖加入3份蒸馏水中，溶解后，得预混液；
（2）将乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、辛烯基琥珀酸淀粉钠的混合料中按照1：1的质量比加入水，混合均匀，然后加入预混液，搅拌均匀即可。
对比例3
一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂，配方为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、硫酸二乙酯1.2份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
制备方法同实施例1。
（一）将实施例1-4及对比例1-3制备的缓蚀阻垢剂进行模拟循环高温水中对A3碳钢的缓释性能、阻垢性能检测，缓蚀阻垢剂的加入浓度均为80mg/L，试验周期为72h，采用RCC-I型旋转挂片腐蚀实验仪，缓释率采用失重法测试其缓释性能，设置对照组，对照组采用冷水循环用的缓蚀阻垢剂进行试验，具体结果见表1。
表1
Figure 564079DEST_PATH_IMAGE001
（二）将实施例1-4及对比例1-3制备的缓蚀阻垢剂进行抑菌性能检测，应用于采暖热水管网的高温水后，检测水质，浊度在10mg/L以下即为控制合格，钙离子浓度小于600mg/L视为控制合格，具体结果见表2。
表2
Figure 547078DEST_PATH_IMAGE002
同时，本发明制备的缓蚀阻垢剂能够明显延长设备、管道的使用寿命，且使用后管道内水质无明显的臭味等，但应用对比例1及对比例2的缓蚀阻垢剂后，其管道内循环水有不同程度的臭味。
（三）将实施例1-4及对比例1-3制备的缓蚀剂进行常温下储存试验，本发明制备的缓蚀剂在干燥阴凉的情况下保存能超过3年，但对比例2和3储存3年后，出现不同程度的分层、沉淀现象，且本发明制备的缓蚀剂长时间储存后，性能未发生变化，缓释率及阻垢率无明显区别。

Claims (4)

1.一种冬季采暖热水管网用高温缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述高温缓蚀阻垢剂是由以下重量份的原料组成：乙二胺四乙酸2-3份、聚天冬氨酸0.5-0.8份、硫酸二乙酯0.8-1.2份、羧甲基壳聚糖0.5-0.8份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.4份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.1-0.3份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份；
具体包括以下步骤：
（1）将羧甲基壳聚糖加入蒸馏水中，溶解后，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，搅拌均匀后，升温至80-85℃，保温搅拌40-50min，然后冷却至室温，得预混液；
（2）将乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、辛烯基琥珀酸淀粉钠加入水，混合均匀，然后加入预混液，搅拌均匀即得高温缓蚀阻垢剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，原料组成为：乙二胺四乙酸2份、聚天冬氨酸0.6份、硫酸二乙酯1.2份、羧甲基壳聚糖0.6份、聚乙烯吡咯烷酮0.2份、辛烯基琥珀酸淀粉钠0.2份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵0.1份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖和蒸馏水的料液比为1g：5mL 。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述水的加入量同乙二胺四乙酸、聚天冬氨酸、硫酸二乙酯、聚乙烯吡咯烷酮及辛烯基琥珀酸淀粉钠总重的质量比为1：1。
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