CN116969611B - 一种缓蚀阻垢混合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缓蚀阻垢混合物及其用途，属于缓蚀阻垢混合物技术领域，具体涉及由大分子有机物和无机物混合而成的缓蚀阻垢混合物，大分子有机物包括聚天冬氨酸基聚合物和木质素磺酸钠，聚天冬氨酸基聚合物包括聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物，聚天冬氨酸衍生物由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制成，改性聚天冬氨酸衍生物由聚天冬氨酸衍生物与N‑氨乙基‑3‑氨丙基三乙氧基硅烷反应制成，无机物为锌盐，锌盐包括硫酸锌和氯化锌中至少1种。本发明中将缓蚀阻垢混合物应用于高温高pH的工业用水中，具有好的阻垢效果；并且缓蚀阻垢混合物对氧化铁具好的分散作用，表明缓蚀效果好。
Description
技术领域
本发明属于缓蚀阻垢混合物技术领域，具体涉及一种缓蚀阻垢混合物及其用途。
背景技术
研究循环冷却水系统的阻垢、缓蚀问题，可以有效减缓系统的腐蚀和沉积物的附着，进而有效的延长了设备的系统的运行周期以及设备的使用寿命，且药剂中不含有磷等对环境有危害的成分，属于绿色环保型药剂。
而现有药剂功能较单一，而多功能复合缓蚀阻垢剂产品是未来水处理药剂的发展方向。多功能复合缓蚀阻垢剂可以提供缓蚀、阻垢等多种效果，并且不含磷等其他二次污染，更绿色更环保。在工业冷却水使用过程中随着冷却水循环运行，水分的蒸发和pH的变化、温度升高等因素的影响，水中含有的碱土金属阳离子如Ca2+、Mg2+、Ba2+等会和水中的碳酸根、硫酸根等阴离子生成难溶于水的无机盐，在管道和热交换器表面沉积成垢，形成水垢，导致水管和热交换器传热效率降低及腐蚀。缓蚀阻垢剂在碳钢材料表面形成一层致密的吸附膜，阻止碳钢材料的腐蚀和碳酸钙等晶体在其表面的生长，碳酸钙晶体被分散为微小颗粒，从而抑制了其在碳钢材料表面的结垢。随着浓度的增加，腐蚀速率减小，缓蚀率升高。
为尽量减少不同水处理剂的不足，充分发挥其缓蚀和阻垢功能提高协同增效作用，开始由单一使用向复配使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于工业用水中的、阻垢效果好、对氧化铁具有好的分散作用和缓蚀效果好的缓蚀阻垢混合物及其用途。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种缓蚀阻垢混合物，包括：大分子有机物和无机物；大分子有机物包括聚天冬氨酸基聚合物和木质素磺酸钠，聚天冬氨酸基聚合物中具有亚氨基二琥珀酸四钠基团和/或N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团。本发明通过将聚天冬氨酸基聚合物、木质素磺酸钠和以硫酸锌和氯化锌中至少1种作为无机物进行复合，制备得到缓蚀阻垢混合物，聚天冬氨酸基聚合物中含有聚天冬氨酸的结构以及接枝的亚氨基二琥珀酸四钠基团和/或N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团，在其结构与基团的作用下，与木质素磺酸钠、以硫酸锌和氯化锌中至少1种作为无机物的复配下，具有好的阻垢效果、好的氧化铁的分散效果以及好的缓蚀效果，在高pH及高温下，普通的缓蚀阻垢试剂的阻垢效果差，本发明发现在制备得到聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物后，由其复配而成的缓蚀阻垢混合物，在高pH及高温下仍具有优异的阻垢性能，并且在稍高的温度下对氧化铁仍有较好的分散效果。
优选地，聚天冬氨酸基聚合物包括聚天冬氨酸衍生物，聚天冬氨酸衍生物中具有亚氨基二琥珀酸四钠基团；或，聚天冬氨酸基聚合物包括改性聚天冬氨酸衍生物，改性聚天冬氨酸衍生物中具有N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团。
优选地，无机物为无机盐；或，无机物为锌盐；或，无机物包括硫酸锌和氯化锌中至少1种。
优选地，无机物为硫酸锌和氯化锌，无机物中硫酸锌和氯化锌的质量占比为1：0.1-10。
优选地，聚天冬氨酸基聚合物、无机物和木质素磺酸钠的质量占比为4-8：1-4：2-3。
一种缓蚀阻垢混合物的制备方法，包括：由有机原料制备成聚天冬氨酸基聚合物，将聚天冬氨酸基聚合物、木质素磺酸钠和无机物混合制备得到缓蚀阻垢混合物；聚天冬氨酸基聚合物中具有亚氨基二琥珀酸四钠基团和/或N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团。
优选地，无机物包括硫酸锌和氯化锌中至少1种；或，有机原料包括聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠；或，有机原料包括聚琥珀酰亚胺、亚氨基二琥珀酸四钠和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
优选地，聚天冬氨酸基聚合物包括聚天冬氨酸衍生物，聚天冬氨酸衍生物由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制成。
更优选地，聚天冬氨酸基聚合物包括改性聚天冬氨酸衍生物，改性聚天冬氨酸衍生物由聚天冬氨酸衍生物与N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反应制成。
优选地，聚天冬氨酸衍生物的制备中，将聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠加入蒸馏水中，在50-70℃下搅拌处理0.5-3h，调节溶液pH至9-11，继续反应12-48h，反应完成后，调节溶液的pH至中性，采用无水乙醇析出沉淀，过滤，干燥，得到聚天冬氨酸衍生物。
更优选地，聚天冬氨酸衍生物的制备中，聚琥珀酰亚胺的使用量为蒸馏水的0.5-3wt%。
更优选地，聚天冬氨酸衍生物的制备中，亚氨基二琥珀酸四钠的使用量为聚琥珀酰亚胺的10-25wt%。
更优选地，聚天冬氨酸衍生物的制备中，无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
更优选地，聚天冬氨酸衍生物的制备中，蒸馏水的使用量为100g，聚琥珀酰亚胺的使用量为1g，亚氨基二琥珀酸四钠的使用量为0.2g。无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
优选地，改性聚天冬氨酸衍生物的制备中，将聚天冬氨酸衍生物加入DMF中，在30-50℃下搅拌处理1-4h，然后加入改性剂，在40-60℃下搅拌反应2-6h，反应完成后，采用无水乙醇析出沉淀，过滤，干燥，得到改性聚天冬氨酸衍生物。
优选地，改性聚天冬氨酸衍生物的制备中，聚天冬氨酸衍生物的使用量为DMF的3-15wt%。
优选地，改性聚天冬氨酸衍生物的制备中，改性剂为N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，改性剂的使用量为聚天冬氨酸衍生物的3-12wt%。
优选地，改性聚天冬氨酸衍生物的制备中，无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
优选地，改性聚天冬氨酸衍生物的制备中，DMF的使用量为100g，聚天冬氨酸衍生物的使用量为10g，改性剂为N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，改性剂的使用量为0.6g。无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
本发明公开了一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为4-8：1-4：2-3的比例混合使用。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物，锌盐为硫酸锌和氯化锌中的至少1种。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：0.1-10的比例复合。
优选地，缓蚀阻垢混合物中，锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合。
优选地，缓蚀阻垢混合物中还可以加入双丙酮-D-甘露糖醇，双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为聚天冬氨酸基聚合物的3-15wt%。本发明发现在聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠的存在下，进一步加入双丙酮-D-甘露糖醇与其复配后，然后应用于工业用水中，在高pH及高温下，缓蚀阻垢混合物的使用可以提高阻垢性能，并且缓蚀阻垢混合物的使用可以提高缓蚀性能。
本发明公开了一种缓蚀阻垢液，包括上述缓蚀阻垢混合物。
优选地，一种缓蚀阻垢液的制备中，将聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。
更优选地，一种缓蚀阻垢液的制备中，聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物的含量为4-8wt%。
更优选地，一种缓蚀阻垢液的制备中，锌盐为硫酸锌和氯化锌中的至少1种，缓蚀阻垢液中锌盐的含量为1-4wt%。
更优选地，一种缓蚀阻垢液的制备中，缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2-3wt%。
优选地，一种缓蚀阻垢液中，缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
优选地，一种缓蚀阻垢液中，缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
优选地，一种缓蚀阻垢液中，锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：0.1-10的比例复合。
优选地，一种缓蚀阻垢液中，锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合。
本发明公开了上述缓蚀阻垢混合物在工业用水中的用途。
本发明由于采用了由大分子有机物和无机物混合而成的缓蚀阻垢混合物，大分子有机物包括聚天冬氨酸基聚合物和木质素磺酸钠，聚天冬氨酸基聚合物包括聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物，聚天冬氨酸衍生物由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制成，改性聚天冬氨酸衍生物由聚天冬氨酸衍生物与N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反应制成，无机物为锌盐，锌盐包括硫酸锌和氯化锌中至少1种；因而具有如下有益效果：将缓蚀阻垢混合物应用于高温高pH的工业用水中，具有好的阻垢效果；并且缓蚀阻垢混合物对氧化铁具好的分散作用，表明缓蚀效果好。因此，本发明是一种可用于工业用水中的、阻垢效果好、对氧化铁具有好的分散作用和缓蚀效果好的缓蚀阻垢混合物及其用途。
附图说明
图1为红外光谱图；
图2为阻垢率图；
图3为吸光率图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：一种缓蚀阻垢混合物
聚天冬氨酸衍生物的制备：将聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠加入蒸馏水中，在60℃下搅拌处理1h，调节溶液pH至10，继续反应24h，反应完成后，调节溶液的pH至中性，采用无水乙醇析出沉淀，过滤，干燥，得到聚天冬氨酸衍生物。蒸馏水的使用量为100g，聚琥珀酰亚胺的使用量为1g，亚氨基二琥珀酸四钠的使用量为0.2g。无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
实施例2：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例1相比，不同之处在于，缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物。
改性聚天冬氨酸衍生物的制备：将聚天冬氨酸衍生物加入DMF中，在40℃下搅拌处理2h，然后加入改性剂，在50℃下搅拌反应4h，反应完成后，采用无水乙醇析出沉淀，过滤，干燥，得到改性聚天冬氨酸衍生物。DMF的使用量为100g，聚天冬氨酸衍生物的使用量为10g，改性剂为N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，改性剂的使用量为0.6g。无水乙醇为适量使用，使产物析出即可。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
实施例3：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例1相比，不同之处在于缓蚀阻垢混合物中的锌盐。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
实施例4：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例2相比，不同之处在于缓蚀阻垢混合物中的锌盐。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
实施例5：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例1相比，不同之处于缓蚀阻垢混合物中还含有双丙酮-D-甘露糖醇。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠、双丙酮-D-甘露糖醇。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为聚天冬氨酸基聚合物的8wt%。
实施例6：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例2相比，不同之处于缓蚀阻垢混合物中还含有双丙酮-D-甘露糖醇。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠、双丙酮-D-甘露糖醇。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为聚天冬氨酸基聚合物的8wt%。
实施例7：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例3相比，不同之处于缓蚀阻垢混合物中还含有双丙酮-D-甘露糖醇。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠、双丙酮-D-甘露糖醇。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为聚天冬氨酸基聚合物的8wt%。
实施例8：一种缓蚀阻垢混合物
本实施例与实施例4相比，不同之处于缓蚀阻垢混合物中还含有双丙酮-D-甘露糖醇。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠、双丙酮-D-甘露糖醇。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为聚天冬氨酸基聚合物的8wt%。
实施例9：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例1。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
实施例10：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例2。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
实施例11：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例3。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，锌盐含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
实施例12：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例4。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，锌盐含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。
实施例13：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例5。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为0.48g。
实施例14：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例6。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌，含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为0.48g。
实施例15：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例7。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，锌盐含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为0.48g。
实施例16：一种缓蚀阻垢液的制备方法
缓蚀阻垢液的制备：将缓蚀阻垢混合物加入蒸馏水中，搅拌混合制备得到缓蚀阻垢液。缓蚀阻垢混合物来自实施例8。缓蚀阻垢液为100g，缓蚀阻垢液中聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，含量为6g；缓蚀阻垢液中锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌以质量比1：1的比例复合，锌盐含量为2g；缓蚀阻垢液中木质素磺酸钠的含量为2.5g。双丙酮-D-甘露糖醇的使用量为0.48g。
对比例1：一种缓蚀阻垢混合物
本对比例与实施例1相比，不同之处在于一种缓蚀阻垢混合物中组分的使用。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：2.5的比例混合使用。
对比例2：一种缓蚀阻垢混合物
本对比例与实施例1相比，不同之处在于一种缓蚀阻垢混合物中组分的使用。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物和锌盐。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物和锌盐以质量比为6：2的比例混合使用。
对比例3：一种缓蚀阻垢混合物
本对比例与实施例1相比，不同之处在于一种缓蚀阻垢混合物中组分的使用。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠以质量比为6：2：1的比例混合使用。
对比例4：一种缓蚀阻垢混合物
本对比例与实施例1相比，不同之处在于一种缓蚀阻垢混合物中组分的使用。
一种缓蚀阻垢混合物，包括聚天冬氨酸基聚合物和锌盐。缓蚀阻垢混合物中聚天冬氨酸基聚合物为聚天冬氨酸衍生物，缓蚀阻垢混合物中锌盐为硫酸锌，聚天冬氨酸基聚合物和锌盐以质量比为6：2的比例混合使用。
试验例：
本发明对实施例2中制备得到的改性聚天冬氨酸衍生物进行了红外表征，其结果如图1所示，其中，在3432cm-1处为羟基的红外吸收峰，在2800-3000cm-1之间为甲基和亚甲基的红外吸收峰，在1672cm-1处为羰基的红外吸收峰，在1249cm-1处为碳氮键的红外吸收峰，在1051cm-1处为硅氧键的红外吸收峰，在961cm-1处为季铵盐的红外吸收峰。
工业循环冷却水的pH值一般在7.0-9.2之间，本发明在pH为9的条件下测试各实施例和对比例制备得到的缓蚀阻垢混合物对硫酸钙的阻垢性能，钙的浓度为6000mg/L，硫酸根离子的浓度为6000mg/L，反应时间为12h，温度为80℃，缓蚀阻垢混合物的使用量为10mg/L，计算其阻垢率，S1为实施例1，S2为实施例2，S3为实施例3，S4为实施例4，S5为实施例5，S6为实施例6，S7为实施例7，S8为实施例8，D1为对比例1，D2为对比例2，D3为对比例3，D4为对比例4，本发明通过由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制备得到聚天冬氨酸衍生物，将其与锌盐及木质素磺酸盐混合，制成缓蚀阻垢混合物，制备得到的缓蚀阻垢混合物具有好的阻垢性能，在高pH及高温下，含有聚天冬氨酸的缓蚀阻垢混合物的阻垢性能不佳，本发明中聚天冬氨酸衍生物的使用优于聚天冬氨酸的使用，而在锌盐存在时，当将木质素磺酸盐与聚天冬氨酸衍生物或聚天冬氨酸一起使用时，含有聚天冬氨酸衍生物的缓蚀阻垢混合物的阻垢性能大大强于含有聚天冬氨酸的缓蚀阻垢混合物的阻垢性能；并且在聚天冬氨酸衍生物与木质素磺酸盐的使用在一定比例时，含有其特定比例的缓蚀阻垢混合物的阻垢性能大大提高，且优于特定比例下聚天冬氨酸与木质素磺酸盐的使用；本发明还可以进一步以N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷作为改性剂，对聚天冬氨酸衍生物进行改性，制成改性聚天冬氨酸衍生物，即在聚天冬氨酸衍生物上引入N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷的结构，在N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷的结构与亚氨基二琥珀酸四钠的结构作用下，与锌盐及木质素磺酸盐混合形成缓蚀阻垢混合物后，其阻垢性能进一步提高；在使用了聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物之一，且在锌盐及木质素磺酸盐的作用下，进一步加入双丙酮-D-甘露糖醇后，形成的缓蚀阻垢混合物的阻垢性能进一步提高。
本发明测试各实施例和对比例制备得到的缓蚀阻垢混合物对氧化铁的分散性能，作为缓蚀性能的表征，测试溶液中，钙的浓度为200mg/L，亚铁离子的浓度为20mg/L，反应时间为6h，温度为60℃，缓蚀阻垢混合物的使用量为10mg/L，以纯水的测试结果设为吸光率为0%，计算吸光率，测试结果如图3所示，其中，S1为实施例1，S2为实施例2，S3为实施例3，S4为实施例4，S5为实施例5，S6为实施例6，S7为实施例7，S8为实施例8，D1为对比例1，D2为对比例2，D3为对比例3，D4为对比例4，本发明通过由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制备得到聚天冬氨酸衍生物，将其与锌盐及木质素磺酸盐混合，制成缓蚀阻垢混合物，制备得到的缓蚀阻垢混合物对氧化铁具有好的分散性能，即缓蚀效果好，在高pH及高温下，含有聚天冬氨酸的缓蚀阻垢混合物的缓蚀效果不佳，本发明中聚天冬氨酸衍生物的使用优于聚天冬氨酸的使用，而在锌盐存在时，当将木质素磺酸盐与聚天冬氨酸衍生物或聚天冬氨酸一起使用时，含有聚天冬氨酸衍生物的缓蚀阻垢混合物的缓蚀效果大大强于含有聚天冬氨酸的缓蚀阻垢混合物的缓蚀效果；并且在聚天冬氨酸衍生物与木质素磺酸盐的使用在一定比例时，含有其特定比例的缓蚀阻垢混合物的缓蚀效果大大提高，且优于特定比例下聚天冬氨酸与木质素磺酸盐的使用；本发明还可以进一步以N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷作为改性剂，对聚天冬氨酸衍生物进行改性，制成改性聚天冬氨酸衍生物，即在聚天冬氨酸衍生物上引入N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷的结构，在N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷的结构与亚氨基二琥珀酸四钠的结构作用下，与锌盐及木质素磺酸盐混合形成缓蚀阻垢混合物后，其缓蚀效果进一步提高；在使用了聚天冬氨酸衍生物或改性聚天冬氨酸衍生物之一，且在锌盐及木质素磺酸盐的作用下，进一步加入双丙酮-D-甘露糖醇后，形成的缓蚀阻垢混合物的缓蚀效果进一步提高。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种缓蚀阻垢混合物，包括：大分子有机物和无机物；所述大分子有机物包括聚天冬氨酸基聚合物和木质素磺酸钠，聚天冬氨酸基聚合物中具有亚氨基二琥珀酸四钠基团和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团；所述无机物为锌盐；所述聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠的质量比为4-8：1-4：2-3；聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，改性聚天冬氨酸衍生物由聚天冬氨酸衍生物与N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反应制成，聚天冬氨酸衍生物由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制成。
2.根据权利要求1所述的一种缓蚀阻垢混合物，其特征是：所述锌盐包括硫酸锌和氯化锌中至少1种。
3.根据权利要求1所述的一种缓蚀阻垢混合物，其特征是：所述锌盐为硫酸锌和氯化锌，锌盐中硫酸锌和氯化锌的质量比为1：0.1-10。
4.一种缓蚀阻垢混合物的制备方法，包括：由有机原料制备成聚天冬氨酸基聚合物，将聚天冬氨酸基聚合物、木质素磺酸钠和锌盐混合制备得到缓蚀阻垢混合物；所述聚天冬氨酸基聚合物中具有亚氨基二琥珀酸四钠基团和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷基团；有机原料包括聚琥珀酰亚胺、亚氨基二琥珀酸四钠和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，聚天冬氨酸基聚合物为改性聚天冬氨酸衍生物，改性聚天冬氨酸衍生物由聚天冬氨酸衍生物与N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷反应制成，聚天冬氨酸衍生物由聚琥珀酰亚胺和亚氨基二琥珀酸四钠反应制成；所述聚天冬氨酸基聚合物、锌盐和木质素磺酸钠的质量比为4-8：1-4：2-3。
5.根据权利要求4所述的一种缓蚀阻垢混合物的制备方法，其特征是：所述锌盐包括硫酸锌和氯化锌中至少1种。
6.权利要求1所述的缓蚀阻垢混合物在工业用水中的用途。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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