CN115287039A - 一种臭味剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及C02F5/10，具体涉及一种臭味剂及其制备方法与应用。包括以下原料：按质量份计，改性淀粉50‑60份、有机硫类化合物25‑35份、醇胺类化合物12‑17份、无机盐25‑35份、助剂3‑8份、水15‑25份。本发明提供的一种臭味剂具有臭味阈值高，臭味保持时间长，且不会对供暖管道产生腐蚀等众多优点。
Description
技术领域
本发明涉及C02F5/10，具体涉及一种臭味剂及其制备方法与应用。
背景技术
寒冷冬季，我国北方的供暖方式主要以水为介质的热水供热方式为主，但由于部分供暖用户素质低下，私自盗取供暖系统内部的热水，导致大量失水，提高供暖成本的同时甚至会给整个供暖系统的运行带来安全隐患。臭味剂由于具有强烈的刺激性恶臭味，添加在供暖系统中，可以在管道发生泄漏时，对人们做出提醒，以便及时检修，同时降低人们盗水的可能性。
专利CN201510006714.8一种锅炉采暖水防盗剂及其制备方法、装置通过采用丁硫醇和氢氧化钠作为原料并限定其比例，能够产生一种刺激性非常强的气体，但该种方法制备得到防盗剂容易对供暖设备管道产生腐蚀，降低供暖系统的使用寿命。
专利CN201811446030.X一种管网防丢水无腐蚀性无毒的异味剂以腐殖酸钠、磷酰基丁烷三羧酸、2-磷酸丁烷等物质为原料，不会对供暖设备产生腐蚀，但由于体系中含有较多的氮、磷等营养元素，容易导致供暖管道的滋生大量微生物。
为此，本发明提供一种臭味剂及其制备方法与应用，兼具无腐蚀性和臭味长的等优点，能够臭味剂对供暖系统的伤害。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种臭味剂，包括以下原料：按质量份计，改性淀粉50-60份、有机硫类化合物25-35份、醇胺类化合物12-17份、无机盐25-35份、助剂3-8份、水15-25份。
优选的，所述改性淀粉包括阳离子淀粉、阴离子淀粉、非离子淀粉、两性离子淀粉、接枝淀粉、氧化淀粉的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述改性淀粉包括阴离子淀粉和氧化淀粉。
优选的，所述阴离子淀粉包括羧甲基淀粉、磷酸酯基淀粉、磺酸酯基淀粉的至少一种。
进一步优选的，所述阴离子淀粉包括羧甲基淀粉。
优选的，所述羧甲基淀粉和氧化淀粉的质量比为(5-7)：(2-4)。
优选的，所述羧甲基淀粉的取代度为0.60-0.70。
优选的，所述羧甲基淀粉为交联羧甲基淀粉。
优选的，所述氧化淀粉在95℃的粘度为3-10mPa·s。
优选的，所述氧化淀粉的平均粒径为120-170um。
供水系统一般采用常采用铜铝钢等金属材料，由于长期与水进行接触，加之部分劣质臭味剂的加入等导致管道容易发生腐蚀，降低整个供暖系统的使用寿命。本发明通过羧甲基淀粉和氧化淀粉复配，不仅能够有效避免供暖管道的腐蚀，而且还能够延长臭味保持时间。推测是由于羧甲基淀粉和氧化淀粉能有效吸附金属离子，结合在金属管道表面形成缓蚀屏障，避免腐蚀性介质的渗入，本发明还进一步研究发现取代度为0.60-0.70交联羧甲基淀粉时，能够有效提高与体系中其他物质的相容性，提高制备得到的臭味剂的稳定性，同时还能减缓体系中离子交换的速率，控制体系反应发生，使得臭味剂能够长时间发挥作用。
优选的，所述有机硫类化合物包括甲硫醇、乙硫醇、硫代丁醇、芥子油、大蒜素的至少一种。
进一步优选的，所述有机硫类化合物包括硫代丁醇和大蒜素。所述硫代丁醇和大蒜素的质量比为(10-15)：(15-20)。
优选的，所述大蒜素中总油含量为98.0-99.5wt％。
优选的，所述大蒜素中烯丙基二硫醚含量为65-68wt％，烯丙基三硫醚含量为20-22wt％。
优选的，所述醇胺类化合物包括单乙醇胺，二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、N,N-双(2-羟丙基)苯胺的至少一种。
进一步优选的，所述醇胺类化合物包括二乙醇胺和三乙醇胺。所述二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为(5-7)：(7-10)。
本发明还通过添加二乙醇胺和三乙醇胺弥补了羧甲基淀粉和氧化淀粉形成缓蚀屏障的不完整性，进一步阻塞金属离子的扩散通道，同时捕集体系释放的CO2，帮助控制体系的酸碱性，进一步降低供暖水对金属管道的腐蚀性。尤其是当二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为(5-7)：(7-10)时，避免体系的稳定性降低，耐腐蚀性效果最佳。
优选的，所述无机盐包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠、碳酸氢铵、亚硫酸钠、过硫酸铵的至少一种。
进一步优选的，所述无机盐包括碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠。所述碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠的质量比为(3-7)：(15-20)：(5-7)。
研究发现二乙醇胺、大蒜素等物质对光、氧敏感，容易导致制备得到的臭味剂的缓蚀性能降低，本发明进一步研究发现通过采用碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠复配无机盐，可以有效增强臭味剂的稳定性，延长其作用时间。推测是由于碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠能够促进体系反应的发生，促进臭味成分的生成，提高臭味阈值，同时降低外界环境对体系的二乙醇胺等物质的影响，提高体系的稳定性，延长臭味保持时间。尤其是当碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠的质量比为(3-7)：(15-20)：(5-7)，避免亚硫酸钠含量过低，导致体系稳定性降低，臭味剂作用效果减弱。
优选的，所述助剂包括缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂、显色剂的至少一种。
进一步优选的，所述助剂包括缓蚀剂
优选的，所述缓蚀剂包括苯并三氮杂茂、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、钼酸盐、膦羧酸的至少一种。
进一步优选的，所述缓蚀剂包括苯并三氮杂茂
本发明的第二个方面提供了一种臭味剂的制备方法，包括以下步骤：将改性淀粉与水混合均匀，然后依次加入有机硫类化合物、助剂、醇胺类化合物、无机盐即得。
本发明的第三个方面提供了一种臭味剂的应用，所述臭味剂应用于热水供暖系统。
有益效果：
1)本发明提供了一种臭味剂及其制备方法与应用，通过限定臭味剂制备采用各种原料的含量和具体种类制备得到的臭味剂具有臭味阈值高，臭味保持时间长，且不会对供暖管道产生腐蚀等众多优点。
2)供水系统一般采用常采用铜铝钢等金属材料容易发生腐蚀，降低供暖系统的使用寿命。本发明通过羧甲基淀粉和氧化淀粉复配，能够有效提高与体系中其他物质的相容性，同时在金属管道表面形成缓蚀屏障，控制体系反应发生，减缓腐蚀的同时使得臭味剂能够长时间发挥作用。
3)在此基础上，本发明还通过添加二乙醇胺和三乙醇胺弥补了羧甲基淀粉和氧化淀粉形成缓蚀屏障的不完整性，帮助控制体系的酸碱性，进一步提高供暖水对金属管道的耐腐蚀性和稳定性。
4)二乙醇胺、大蒜素等物质对光、氧敏感，本发明通过采用碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠复配无机盐，促进臭味成分的生成，降低外界环境对体系的影响，尤其是当碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠的质量比为(5)：(18)：(6)时，提高臭味阈值和稳定性，延长臭味保持时间。
5)本发明采用硫代丁醇和大蒜素作为臭味的主要来源，避免了体系中氮硫、磷等营养元素过高导致供暖管道滋生大量微生物的情况的出现，同时提升臭味阈值，极少量臭味剂就可以使供热管网内的水质具有明显有异味，不有效地减少偷盗、浪费热水的现象，同时帮助迅速而准确地查找出偷盗热水以及管网系统自身泄漏的具体点位，提高经济效益。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种臭味剂，包括以下原料：按质量份计，改性淀粉55份、有机硫类化合物30份、醇胺类化合物14份、无机盐29份、助剂5份、水18份。
所述改性淀粉包括阴离子淀粉和氧化淀粉。所述阴离子淀粉包括羧甲基淀粉。所述羧甲基淀粉和氧化淀粉的质量比为6：3。
所述羧甲基淀粉为交联羧甲基淀粉，取代度为0.65，购自上海厚诚精细化工有限公司。
所述氧化淀粉在95℃的粘度为3-10mPa·s，平均粒径为150um，购自泰安市金山变性淀粉有限公司。
所述有机硫类化合物包括硫代丁醇和大蒜素。所述硫代丁醇和大蒜素的质量比为12：18。
所述大蒜素中总油含量为98.9wt％，烯丙基二硫醚含量为66.6wt％，烯丙基三硫醚含量为20.6wt％。购自济南蓝天高科化工技术有限公司。
所述醇胺类化合物包括二乙醇胺和三乙醇胺。所述二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为6：8。
所述无机盐包括碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠。所述碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠的质量比为5：18：6。
所述助剂包括缓蚀剂。所述缓蚀剂为苯并三氮杂茂。
一种臭味剂的制备方法，包括以下步骤：将改性淀粉与水混合均匀，然后依次加入有机硫类化合物、助剂、醇胺类化合物、无机盐即得。
实施例2
一种臭味剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述羧甲基淀粉和氧化淀粉的质量比为7：4。
实施例3
一种臭味剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述原料：按质量份计，改性淀粉60份、有机硫类化合物35份、醇胺类化合物17份、无机盐35份、助剂8份、水25份。
对比例1
一种臭味剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述碳酸钠、碳酸氢钠和亚硫酸钠的质量比为5：18：2。
性能测试
1.腐蚀性测试：将铜片(规格GB 2060-80)、铝(规格GB 1173-74)、不锈钢(规格GB1220-75)分别浸泡在200ml试样中，浸泡时间为72h。腐蚀速率＝[(m-m1)]/(S*t)。其中所述m为试验前金属片的质量；m1为试验后金属片的质量；S为金属片的表面积；t为浸泡时间。
2.臭味保持的时间测试：按照每吨水加药量为100g的标准，经试样与水混合，然后参照GB/T5750.4-2006/3.1分别在1d，15d，30d进行测试，记录原水煮沸后的臭味等级。
表1性能测试结果
Claims (10)
1.一种臭味剂，其特征在于，包括以下原料：按质量份计，改性淀粉50-60份、有机硫类化合物25-35份、醇胺类化合物12-17份、无机盐25-35份、助剂3-8份、水15-25份。
2.根据权利要求1所述的一种臭味剂，其特征在于，所述改性淀粉包括阳离子淀粉、阴离子淀粉、非离子淀粉、两性离子淀粉、接枝淀粉、氧化淀粉的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种臭味剂，其特征在于，所述改性淀粉包括阴离子淀粉和氧化淀粉。
4.根据权利要求3所述的一种臭味剂，其特征在于，所述阴离子淀粉包括羧甲基淀粉、磷酸酯基淀粉、磺酸酯基淀粉的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种臭味剂，其特征在于，所述有机硫类化合物包括甲硫醇、乙硫醇、硫代丁醇、芥子油、大蒜素的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种臭味剂，其特征在于，所述醇胺类化合物包括单乙醇胺，二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、N,N-双(2-羟丙基)苯胺的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种臭味剂，其特征在于，所述无机盐包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠、碳酸氢铵、亚硫酸钠、过硫酸铵的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种臭味剂，其特征在于，所述助剂包括缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂、显色剂的至少一种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种臭味剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性淀粉与水混合均匀，然后依次加入有机硫类化合物、助剂、醇胺类化合物、无机盐即得。
10.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种臭味剂的应用，其特征在于，所述臭味剂应用于热水供暖系统。
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