CN110921854A - 一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法，新型缓蚀阻垢剂包括聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺，聚环氧琥珀酸钠包括以下重量份数的原料组分：马来酸酐18‑25份，去离子水80‑100份，NaOH水溶液40‑60份，钨酸钠0.5‑1份，双氧水20‑30份，丙酮50‑60份，氢氧化钙1‑2份，乙醇30‑50份。本发明通过使用两步法合成了聚环氧琥珀酸钠，聚环氧琥珀酸钠的生产工艺简易，且无磷、无氮，易于生物降解。由聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺复配后的混合阻垢剂对温度具有较好的协同稳定效果，复配后即使在高温水系统中长时间的停留，对碳酸钙垢仍有较强的抑制作用，阻垢率可达90％以上。

Description

一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及缓蚀阻垢剂领域，具体涉及一种绿色环保的缓蚀阻垢剂及其制备方法。

背景技术

淡水资源是人类赖以生存的必备资源，工业的排放会导致淡水被污染而无法饮用，因此工业上大力提倡使用循环水资源。采用循环利用冷却水是节约水资源最有效的方法，但同时会造成设备管道的结垢、腐蚀、菌藻滋生现象比较严重，这些都会减小传热效率，增加运行成本及减少设备的使用寿命，为此必须向循环水系统中添加缓蚀阻垢剂，以确保系统安全稳定运行。

环氧琥珀酸钠(PESA)是二十世纪90年代初由美国Betz实验室首先开发出来的一种无磷无氮的绿色阻垢剂。它对钙、镁、铁等离子有良好的阻垢作用，其阻垢性能优于聚丙烯酸钠、聚马来酸(钠)、酒石酸等，且无磷、无氮、易于生物降解，制造工艺清洁简单，具有很好的开发利用价值，是目前国内外研究的热点之一。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法，旨在提高阻垢效果。

本发明提出一种新型缓蚀阻垢剂，包括聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺，所述聚环氧琥珀酸钠包括以下重量份数的原料组分：

马来酸酐 18-25份，

去离子水 80-100份，

NaOH水溶液 40-60份，

钨酸钠 0.5-1份，

双氧水 20-30份，

丙酮 50-60份，

氢氧化钙 1-2份，

乙醇 30-50份。

优先地，所述NaOH水溶液的质量分数为20％。

优先地，所述双氧水的质量分数为30％。

新型缓蚀阻垢剂的制备方法为：

1)将马来酸酐和去离子水混合在容器中，在25℃下缓慢滴加NaOH水溶液，搅拌30min后，升温至50℃，加入作为催化剂的钨酸钠和双氧水，控制反应体系的pH值为弱酸性，恒温反应3h；反应混合物趁热过滤，向滤液加入丙酮，25℃下静置12h，过滤出固体，固体用丙酮洗涤3次，50℃真空下干燥8h，得到环氧琥珀酸钠白色固体；

2)将环氧琥珀酸钠溶于去离子水中，回流温度下加入作为引发剂的氢氧化钙，恒温反应3h，趁热过滤，滤液保持在25℃，即得到聚环氧琥珀酸钠溶液；然后用乙醇多次沉淀析出，将所得白色胶状物质在80℃的真空烘箱中干燥至恒重，得到聚环氧琥珀酸钠。

本发明的有益效果为：

本发明通过使用两步法合成了聚环氧琥珀酸钠，聚环氧琥珀酸钠的生产工艺简易，且无磷、无氮，易于生物降解。

由聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺复配后的混合阻垢剂对温度具有较好的协同稳定效果，复配后即使在高温水系统中长时间的停留，对碳酸钙垢仍有较强的抑制作用，阻垢率可达90％以上。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法的一实施例：

一种新型缓蚀阻垢剂，由聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺复配而成，其中聚环氧琥珀酸钠包括以下重量份数的原料组分：

马来酸酐 18-25份，

去离子水 80-100份，

NaOH水溶液 40-60份，

钨酸钠 0.5-1份，

双氧水 20-30份，

丙酮 50-60份，

氢氧化钙 1-2份，

乙醇 30-50份。

其中NaOH水溶液的质量分数为20％。所述双氧水的质量分数为30％。

本实施例中，将19.6g马来酸酐和30ml的去离子水混合至电热锅中，在25℃下缓慢滴加48g 20％的NaOH水溶液，采用电动搅拌机搅拌30min 后，升温至50℃，加入0.72g作为催化剂的钨酸钠和26ml质量分数为 30％的双氧水，控制反应体系的pH值为弱酸性，恒温反应3h。反应混合物趁热过滤，向滤液加入30ml的丙酮，25℃下静置12h，过滤出固体，过滤出的固体用30mL丙酮洗涤3次，50℃真空下干燥8h，得到环氧琥珀酸钠白色固体。合成路线如下式所示：

然后将17.4g环氧琥珀酸钠溶于50m l去离子水中，回流温度下加入 1.2g作为引发剂的氢氧化钙，放入恒温电热锅中，恒温反应3h，趁热过滤，滤液保持在25℃，即得到聚环氧琥珀酸钠溶液；然后用乙醇多次沉淀析出，将所得白色胶状物质在80℃的真空烘箱中干燥至恒重，得到聚环氧琥珀酸钠(PESA)。合成路线如下式所示：

本发明的新型缓蚀阻垢剂中的聚环氧琥珀酸钠的生产工艺简易，且无磷、无氮，易于生物降解。

由聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺复配后的混合阻垢剂对温度具有较好的协同稳定效果，复配后即使在高温水系统中长时间的停留，对碳酸钙垢仍有较强的抑制作用，阻垢率可达90％以上。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种新型缓蚀阻垢剂，其特征在于，包括聚环氧琥珀酸钠与聚酰胺一胺，所述聚环氧琥珀酸钠包括以下重量份数的原料组分：

马来酸酐 18-25份，

去离子水 80-100份，

NaOH 水溶液 40-60份，

钨酸钠 0.5-1份，

双氧水 20-30份，

丙酮 50-60份，

氢氧化钙 1-2份，

乙醇 30-50份。

2.根据权利要求1所述的一种新型缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述NaOH水溶液的质量分数为20％。

3.根据权利要求1所述的一种新型缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述双氧水的质量分数为30％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的新型缓蚀阻垢剂，其特征在于，其制备方法为：

1)将马来酸酐和去离子水混合在容器中，在25℃下缓慢滴加NaOH水溶液，搅拌30min后，升温至50℃，加入作为催化剂的钨酸钠和双氧水，控制反应体系的pH值为弱酸性，恒温反应3h；反应混合物趁热过滤，向滤液加入丙酮，25℃下静置12h，过滤出固体，固体用丙酮洗涤3次，50℃真空下干燥8h，得到环氧琥珀酸钠白色固体；

2)将环氧琥珀酸钠溶于去离子水中，回流温度下加入作为引发剂的氢氧化钙，恒温反应3h，趁热过滤，滤液保持在25℃，即得到聚环氧琥珀酸钠溶液；然后用乙醇多次沉淀析出，将所得白色胶状物质在80℃的真空烘箱中干燥至恒重，得到聚环氧琥珀酸钠。