CN117819741A - 基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及阻垢剂领域，具体涉及一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂及其制备方法。阻垢剂包括聚琥珀酰亚胺；壳聚糖包覆水溶性锌盐、烯烃酰胺、氨基取代磺酸、水溶性低分子多元醇；其制备方法包括：称取聚琥珀酰亚胺溶于水中并充分搅拌；升温，加入氢氧化钠溶液；称取壳聚糖包覆水溶性锌盐、氨基取代磺酸加入，加入氢氧化钠溶液；加入乙醇，沉降，静置，过滤，得沉淀，真空干燥，透析纯化、旋蒸。本申请利用接枝聚合反应，以聚琥珀酰亚胺为原料，将包覆水溶性锌盐的壳聚糖接枝在聚合后的聚天冬氨酸的分子上，使得锌离子缓缓放出，并且配合烯烃酰胺、氨基取代磺酸和水溶性低分子多元醇，具有长效的阻垢和缓蚀作用。
Description
技术领域
本申请涉及阻垢剂的领域，更具体地说，它涉及一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂及其制备方法。
背景技术
随着我国工业化的推进，工业用水量也在逐年提高。工业用水主要包括原料用水、锅炉用水、产品处理用水和冷却用水等，其中冷却用水所占比重最大，约占工业用水的80％以上。
循环式冷却水系统是工业中最常用的冷却系统，分为封闭式和敞开式，其中封闭式冷却水系统需隔绝空气，主要用于单台机器的换热，成本较高，应用较少；敞开式冷却水系统通过冷却塔工作，应用较为广泛，但是敞开式的冷却方式使得冷却水暴露在空气中，部分冷却水蒸发浓缩，冷却塔中的Ca2+、Mg2+等离子和有机物的浓度逐渐升高，从而在管道/冷却塔内堆积，形成水垢，造成堵塞；同时，循环水中含有的一些诸如Cl-、SO4 2-等阴离子，可能会和冷却塔中的金属构件发生电化学反应，导致金属构件的腐蚀。
为了优化上述腐蚀和水垢的问题，工业中往往选择在循环水中加入阻垢剂。阻垢剂的种类繁杂多样，主要可分为四种：1.天然高分子阻垢剂，包括单宁、淀粉、木质素等天然物质，来源广，价格便宜，但是杂质含量高，使用量较大；2.有机膦系阻垢剂，依赖有机膦与金属的螯合作用，化学稳定性好，同时兼具缓蚀效果，应用广泛，但是对环境有害；3.共聚物阻垢剂，主要依赖羧基官能团抑制钙弱酸盐的形成，并且可以有效分散金属氧化物，但是共聚物的生物降解性一般较差；4.新型绿色阻垢剂，包括聚环氧琥珀酸、S-羧乙基硫代琥珀酸、聚天冬氨酸等，具有良好的阻垢能力和生物降解性，但是缓蚀能力较差，并且大部分为水溶性分子，难以长效地保持阻垢作用。
综合阻垢剂的种类和绿色发展的趋势而言，新型绿色阻垢剂的发展是今后阻垢剂发展的主要方向；已有一些学者对新型绿色阻垢剂进行改性，例如借助氨基磺酸、L-丝氨酸/L-赖氨酸对聚天冬氨酸进行接枝改性，引入了更多的官能团，提高了聚天冬氨酸的阻垢能力，但是对缓蚀能力的提升并不显著，其阻垢持续时间依然较差。
综上所述，有必要提供一种缓蚀能力强、持续时间长的阻垢剂。
发明内容
为了改善相关技术中基于聚天冬氨酸的阻垢剂存在的缓蚀能力较差的技术问题，本申请提供一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂及其制备方法，利本申请利用壳聚糖包覆水溶性锌盐，再配合烯烃酰胺、氨基取代磺酸和水溶性低分子多元醇，各组分协同配合，改善了该阻垢剂的缓蚀效果，减缓了阻垢剂的溶解速率，具有长效的阻垢和缓蚀作用。
第一方面，本申请提供基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，采用如下的技术方案：
一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，包括如下重量份的组分：聚琥珀酰亚胺100份；壳聚糖包覆水溶性锌盐8～12份、烯烃酰胺5～7份、氨基取代磺酸1～3份、水溶性低分子多元醇1～3份。
在一个具体的可实施方案中，所述壳聚糖包覆水溶性锌盐制备方法包括如下步骤：称取壳聚糖并溶于质量分数不大于2％的乙酸溶液中，充分搅拌至壳聚糖溶解；升温至50～55℃，加入壳聚糖40～50wt％的水溶性锌盐，180～220r/min反应1～2h；随后加入壳聚糖150～180wt％的稳定剂，继续反应1～2h；最后抽滤、洗涤、烘干，得到所述壳聚糖包覆水溶性锌盐。
在一个具体的可实施方案中，所述稳定剂包括质量分数为5～8％的葡萄糖酸钠水溶液。
在一个具体的可实施方案中，所述水溶性锌盐包括硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的任意一种。
在一个具体的可实施方案中，所述氨基取代磺酸包括对氨基苯磺酸、邻氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸中的任意一种或多种。
在一个具体的可实施方案中，所述烯烃酰胺包括丙烯酰胺或戊烯酰胺。
在一个具体的可实施方案中，所述水溶性低分子多元醇的分子中，含有至少一个单元的-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-的结构。
在一个具体的可实施方案中，所述水溶性低分子多元醇为木糖醇。
第二方面，本申请提供一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂的制备方法，采用如下的技术方案：
基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂的制备方法，包括如下的步骤：
S1.按重量份称取聚琥珀酰亚胺，溶于30～35℃的水中并充分搅拌，得到聚琥珀酰亚胺悬浊液/溶液；
S2.按重量份称取烯烃酰胺和水溶性低分子多元醇，加入S1的悬浊液/溶液中；
S3.升温至40～45℃，控制搅速为60～80r/min，按照1～2ml/min的速率，加入质量分数为8～10％％的氢氧化钠溶液，调节pH为8；按重量份称取壳聚糖包覆水溶性锌盐、氨基取代磺酸，分多次加入，单次加入不超过10wt％，同时，逐滴加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，直至pH达到10，停止加入并维持搅拌16～20h；
S4.步骤S3反应完毕后，利用盐酸调节pH至7，得到黄色固体，随后加入无水乙醇，沉降，静置，过滤，得到沉淀；
S5.将步骤S4得到的沉淀于55～60℃下真空干燥，随后利用渗透膜透析纯化，随后旋蒸，得到橙黄色固体，即为所述基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂。
在一个具体的可实施方案中，S5中，渗透膜的孔径为MWCO＝800。
本申请具有以下有益效果：
1、本申请利用接枝聚合反应，以聚琥珀酰亚胺为原料，在聚琥珀酰亚胺聚合时，将内部包覆有可溶性锌盐的壳聚糖接枝在聚天冬氨酸的分子上，使得锌离子缓缓放出并与聚天冬氨酸分子形成稳定化合物，或改变冷却塔内的电荷分布，起到缓蚀效果；本申请的组分中还包括烯烃酰胺、氨基取代磺酸和水溶性低分子多元醇，各组分协同配合，改善了该阻垢剂的缓蚀效果，减缓了阻垢剂的溶解速率，具有长效的阻垢和缓蚀作用。
2、本申请组分中的烯烃酰胺能够配合聚天冬氨酸形成覆盖面，有助于阻止污垢结晶的形成，并且具有一定的疏水性，可将水分子和水中的阴离子与冷却塔中金属构件隔离，缓蚀性优异。
3、本申请优选氨基改性磺酸，有利于提高聚天冬氨酸与金属构件表面的附着力，且有利于分子平行排列，提高了该阻垢剂的缓蚀性能。
4、本申请的组分中，水溶性低分子多元醇优选为木糖醇，木糖醇具有-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-的结构，便于与钙镁离子配位，从而降低腐蚀速率和结垢速率。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
目前，以聚天冬氨酸为基体的阻垢剂发展前景较好，其分子内含有的官能团种类较多，络合配位能力的较强，从而抑制污垢晶体的生长，具有良好的阻垢能力；但是包括聚天冬氨酸在内的绿色阻垢剂的阻垢机理，基本都是消耗组分中的有效物质(如聚天冬氨酸)抑制钙垢晶体的生长，在这期间，有效物质随着时间的流逝一直被消耗，直至失去作用；而聚天冬氨酸溶于水的过程也几乎不伴随可逆反应，因此其阻垢持续时间很短；此外，聚天冬氨酸阻垢体系中，阴离子还是会与金属构件形成电位差，其腐蚀情况并未显著改善，即聚天冬氨酸的缓蚀能力较差，且不具备阻垢的长效性。处理工业冷却水时，大部分聚天冬氨酸类的阻垢剂在24h后，缓蚀率就会下降10％左右，因此，需要补入阻垢剂，才可以获得较为长效的阻垢缓蚀效果。
针对上述问题，本申请人查阅各种文献，并且结合自身经验，创造性地得出如下思路：首先，锌离子可以和聚天冬氨酸分子配合，形成更为稳定的化合物，这种更稳定的化合物与冷却塔以及冷却塔内部的金属构件的吸附作用强于聚天冬氨酸分子，同时，锌离子还可能改变冷却塔内金属构件表面的电荷分布情况，具有更好的缓蚀效果，更加有效地缓解了冷却塔内的腐蚀作用；但是，诸如申请公布号为CN116969611A的发明专利提供的方案，若直接将锌离子与聚天冬氨酸混合形成阻垢剂，其长效阻垢能力还是没有明显进步，依然需要持续加入阻垢剂；因此，本申请人结合“微胶囊”包覆的理念，利用壳聚糖作为包覆壳体，将水溶性锌盐包覆其中，随着壳聚糖溶于水中，分子骨架膨胀，其内部的水溶性锌盐溶解在水中，并缓缓逸散出壳聚糖，然后与聚天冬氨酸配位，达到上述缓解腐蚀和阻垢的效果；但是，若是直接将壳聚糖包覆的水溶性锌盐直接与聚合完成的聚天冬氨酸混合，由于阻垢剂单次的添加量一般很少，很难保证在聚天冬氨酸能够快速的与锌离子配位结合，可能在二者未配位时，冷却塔内已有腐蚀的情况出现，因此并不能达到最优的缓蚀效果；基于上述情况，本申请人发现，利用接枝聚合反应，以聚琥珀酰亚胺为原料，在聚琥珀酰亚胺聚合时，将内部包覆有水溶性锌盐的壳聚糖接枝在聚天冬氨酸的分子上，此时壳聚糖的外部键合在聚天冬氨酸分子上，并且由于空间位阻作用，这种键合绝大部分都是1～2个化学键之间的键合，聚天冬氨酸分子难以从周向将壳聚糖分子包裹，因此壳聚糖分子几乎没有丧失分子骨架的膨胀空间；接枝后，壳聚糖溶于水且分子骨架膨胀，缓缓释放出锌离子，由于壳聚糖接枝在聚天冬氨酸分子上，因此锌离子与聚天冬氨酸分子结合的几率大大提高；利用这种包覆锌盐配合接枝聚合的改性方式，聚天冬氨酸阻垢剂的缓蚀有效时间可达两月有余，大大提高了聚天冬氨酸的缓释效果。
但是，接枝了壳聚糖的聚天冬氨酸分子的分子链上的极性官能团的数量、活性可能有所衰减，不利于其成抑制钙垢结晶，因此需要加入其余的添加剂，接枝在聚天冬氨酸分子上，作为性能的补强和进一步优化：
1.在组分中引入具有双键和N杂原子结构的烯烃酰胺，主要起到如下的作用：烯烃酰胺的分子大多具有很好的柔韧性和兼容性，将烯烃酰胺接枝聚合在聚天冬氨酸分子上时，使得聚天冬氨酸分子容易附着塔内部的金属构件上，形成紧密的覆盖面，从而更大程度地抑制了污垢结晶的形成，也减少腐蚀介质的渗透和电位差的形成；同时，烯烃酰胺的N杂原子的引入使得聚天冬氨酸支链的疏水性增加，有助于减小水和溶于水中的阴离子在金属构件表面停留或渗透，进一步增加了其缓蚀性。烯烃酰胺可以选用丙烯酰胺或戊烯酰胺，这两种烯烃酰胺分子量低，对聚天冬氨酸的水溶性影响较小。
2.磺酸在水处理剂的领域多有应用，因其自身的多羧酸结构，亲水性和键合性能都较为优异，也有学者利用磺酸改性聚天冬氨酸，得到不错的阻垢性能；本申请摒弃了直接使用磺酸，利用氨基改性磺酸，在本申请中，氨基改性的磺酸要优于磺酸，主要表现在二个方面：①氨基取代磺酸，引入氨基，从而使得磺酸分子结构发生改变，使得氨基取代磺酸具有更好的极性，从而更容易与金属表面相互作用，形成更强的附着力，有助于提高阻垢和缓蚀效果。②磺酸与金属表面的相互作用主要通过分子排列与取向来实现，而氨基取代的磺酸极性较大，分子更容易与金属表面平行排列，从而形成更稳定、更致密的保护膜，有利于减少腐蚀介质的渗透和侵蚀，从而提高缓蚀性能。
3.在组分中引入水溶性低分子多元醇，水溶性低分子多元醇的分子量优选控制在500以下，羟基数目以每个分子3～5个为佳，便于更好地与聚天冬氨酸键合且不受位阻。水溶性低分子多元醇与聚天冬氨酸的作用类似，但是原理不完全一样，水溶性低分子多元醇主要是借助自身与水形成的氢键，在冷却塔内的金属构件表面形成单分子层，起到隔绝阴离子的作用，从而增加了聚天冬氨酸的缓蚀能力；而-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-的结构可以确保该多元醇对钙镁离子具有良好的络合能力，将钙镁离子由游离态变为络合态，从而降低腐蚀速率和结垢速率。
以下将结合具体的实施例对本申请的方案作进一步解释。
制备例
制备例1：壳聚糖包覆硫酸锌的制备
称取壳聚糖0.984g并溶于质量分数2％的乙酸溶液中，120r/min搅拌至壳聚糖溶解；升温至50℃，加入0.3936g的硫酸锌，180r/min反应2h；随后加入1.476g的质量分数5％的葡萄糖酸钠溶液水溶液作为稳定剂，继续反应2h；最后抽滤、洗涤、烘干，得到壳聚糖包覆硫酸锌。
制备例2：壳聚糖包覆氯化锌的制备
称取壳聚糖0.867g并溶于质量分数1.5％乙酸溶液中，120r/min搅拌至壳聚糖溶解；升温至52℃，加入壳聚糖0.3728g的氯化锌，200r/min反应1.5h；随后加入1.457g的质量分数7％的葡萄糖酸钠溶液水溶液作为稳定剂，继续反应1.5h；最后抽滤、洗涤、烘干，得到壳聚糖包覆氯化锌。
制备例3：壳聚糖包覆醋酸锌的制备
称取壳聚糖1.034g并溶于质量分数1％的乙酸溶液中，120r/min搅拌至壳聚糖溶解；升温至55℃，加入壳聚糖0.517g的醋酸锌，220r/min反应1h；随后加入1.861g的质量分数8％的葡萄糖酸钠溶液水溶液作为稳定剂，继续反应1h；最后抽滤、洗涤、烘干，得到所述壳聚糖包覆醋酸锌。
实施例
实施例1
本实施例提供一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其制备方法包括如下的步骤：
S1.称取聚琥珀酰亚胺100g溶于水中，控制水温为30℃，在120r/min下搅拌30min，得到聚琥珀酰亚胺悬浊液；
S2.称取烯烃酰胺5g和水溶性低分子多元醇1g，加入S1的悬浊液中；
S3.升温至40℃，控制搅速为80r/min，按照1ml/min的速率，加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，调节pH为8；称取壳聚糖包覆水溶性锌盐8g、氨基取代磺酸1g，分多次加入，单次加入不超过10wt％，同时，逐滴加入质量分数为8％的氢氧化钠溶液，直至pH达到10，停止加入并维持搅拌16h；
S4.步骤S3反应完毕后，利用盐酸调节pH至7，得到黄色固体，随后加入无水乙醇，沉降，静置，过滤，得到沉淀；
S5.将步骤S4得到的沉淀于55℃下真空干燥，随后利用渗透膜(MWCO＝800)透析纯化、旋蒸，得到橙黄色固体，即为基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂。
本实施例中，壳聚糖包覆水溶性锌盐为壳聚糖包覆醋酸锌，由制备例1制得；氨基取代磺酸为对氨基苯磺酸；烯烃酰胺为4-甲基-2-戊烯酰胺，水溶性低分子多元醇为木糖醇。
实施例2
本实施例提供一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其制备方法包括如下的步骤：
S1.称取聚琥珀酰亚胺100g溶于水中，控制水温为33℃，在110r/min下搅拌25min，得到聚琥珀酰亚胺溶液；
S2.称取烯烃酰胺6.2g和水溶性低分子多元醇1.7g，加入S1的溶液中；
S3.升温至42℃，控制搅速为70r/min，按照1.5ml/min的速率，加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，调节pH为8；称取壳聚糖包覆水溶性锌盐10g、氨基取代磺酸2g，分多次加入，单次加入不超过10wt％，同时，逐滴加入质量分数为9％的氢氧化钠溶液，直至pH达到10，停止加入并维持搅拌18h；
S4.步骤S3反应完毕后，利用盐酸调节pH至7，得到黄色固体，随后加入无水乙醇，沉降，静置，过滤，得到沉淀；
S5.将步骤S4得到的沉淀于58℃下真空干燥，随后利用渗透膜(MWCO＝800)透析纯化、旋蒸，得到橙黄色固体，即为基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂。
本实施例的各组分种类与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其制备方法包括如下的步骤：
S1.称取聚琥珀酰亚胺100g溶于水中，控制水温为35℃，在100r/min下搅拌20min，得到聚琥珀酰亚胺溶液；
S2.称取烯烃酰胺7g和水溶性低分子多元醇3g，加入S1的溶液中；
S3.升温至45℃，控制搅速为60r/min，按照2ml/min的速率，加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，调节pH为8；称取壳聚糖包覆水溶性锌盐12g、氨基取代磺酸3g，分多次加入，单次加入不超过10wt％，同时，逐滴加入质量分数为10％的氢氧化钠溶液，直至pH达到10，停止加入并维持搅拌20h；
S4.步骤S3反应完毕后，利用盐酸调节pH至7，得到黄色固体，随后加入无水乙醇，沉降，静置，过滤，得到沉淀；
S5.将步骤S4得到的沉淀于60℃下真空干燥，随后利用渗透膜(MWCO＝800)透析纯化、旋蒸，得到橙黄色固体，即为基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂。
本实施例的各组分种类与实施例1相同。
实施例4～5
实施例4～5与实施例1的不同之处在于，壳聚糖包覆水溶性锌盐的种类不同。其中，实施例4的壳聚糖包覆水溶性锌盐为壳聚糖包覆氯化锌，由制备例2制得；实施例5的壳聚糖包覆水溶性锌盐为壳聚糖包覆硫酸锌，由制备例1制得。
实施例6～8
实施例6～8与实施例1的不同之处在于，氨基取代磺酸的种类不同。其中，实施例6的氨基取代磺酸为邻氨基苯磺酸；实施例7的氨基取代磺酸为间氨基苯磺酸；实施例8的氨基取代磺酸为2,5-二氨基苯磺酸。
实施例9～10
实施例9～10与实施例1的不同之处在于，烯烃酰胺的种类不同。其中，实施例9的烯烃酰胺为丙烯酰胺，实施例10的烯烃酰胺为N,N-二甲基-4-氧代-2-戊烯酰胺。
实施例11
本实施例与实施例1的不同之处在于，水溶性低分子多元醇为己二醇。
实施例12
本实施例与实施例1的不同之处在于，水溶性低分子多元醇为甘油。
对比例
对比例1
本对比例与实施例1相对比，区别在于，组分中的壳聚糖包覆醋酸锌替换为，未被壳聚糖包覆的醋酸锌。
对比例2
本对比例与实施例1相对比，区别在于，组分中的氨基取代磺酸替换为苯磺酸。
性能检测试验
对实施例1～12、对比例1～2进行性能检测试验。
缓蚀性能检测：参照GB/T 18175-2014《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》，利用碳钢标准片进行试验，碳钢标准片的规格为5cm×2.5cm×2.5cm，密度为7.54g/cm3，计算缓蚀效率。
阻垢性能检测：参照GB/T 16632-2019《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》，分别计算对碳酸钙和硫酸钙的阻垢效率。
上述检测实验中，实施例1～12、对比例1～2的用量为12mg/L，pH为7.5，温度为50℃。
释放速率：取5g实施例1～3、对比例1的阻垢剂，置于装有1L循环冷却水的材质为碳钢的杯中，室温下静置，观察固体样品并记录其完全溶解的时间，计算释放速率。
循环冷却水的水质参数如表1所示。
表1
| pH | 室温下电导率 | 总溶固 | 总硬度 | 钙离子浓度 |
| 7.65 | 5769μs/cm | 2763mg/L | 790mg/L | 361mg/L |
检测结果如表2所示。
表2
结果分析：
结合实施例1～3的检测结果可知，本申请的阻垢剂具有良好的缓蚀效率和阻垢效率，并且释放速率慢，5g样品需要70天以上才可以完全溶解，缓释效果十分优异。结合实施例1和对比例1可知，对比例1的阻垢效率更加优异，但是这是因为对比例1的有效组分全部溶解，并没有缓缓释放，其缓蚀效率和释放速率均较差，阻垢和缓蚀的持续时间很短。结合实施例4～5和实施例1可知，壳聚糖包覆醋酸锌的各项检测数据均较优，这可能是因为，虽然同为水溶性锌盐，但是醋酸锌的醋酸根离子可能还会和金属离子存在一定的结合作用，削弱了钙垢的形成。结合实施例6～8和实施例1可知，不同种类的氨基取代磺酸对检测结果并未有明显影响，其中以实施例1选用的对氨基苯磺酸略有优异，可能是因为对氨基苯磺酸的位阻较小，便于分散和键合。结合实施例9～10和实施例1可知，烯烃酰胺的种类对检测结果也并未有显著影响。结合实施例11、实施例12和实施例1可知，三种水溶性低分子多元醇中，以木糖醇的效果最好，甘油其次，己二醇最差。结合实施例1和对比例2可知，未经氨基改性的磺酸的检测结果明显劣于氨基改性后的磺酸。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚琥珀酰亚胺100份；壳聚糖包覆水溶性锌盐8~12份、烯烃酰胺5~7份、氨基取代磺酸1~3份、水溶性低分子多元醇1~3份。
2.根据权利要求1所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述壳聚糖包覆水溶性锌盐制备方法包括如下步骤：称取壳聚糖并溶于质量分数不大于2%的乙酸溶液中，充分搅拌至壳聚糖溶解；升温至50~55℃，加入壳聚糖40~50wt%的水溶性锌盐，180~220r/min反应1~2h；随后加入壳聚糖150~180wt%的稳定剂，继续反应1~2h；最后抽滤、洗涤、烘干，得到所述壳聚糖包覆水溶性锌盐。
3.根据权利要求2所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述稳定剂包括质量分数为5~8%的葡萄糖酸钠水溶液。
4.根据权利要求2所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述水溶性锌盐包括硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述氨基取代磺酸包括对氨基苯磺酸、邻氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述烯烃酰胺包括丙烯酰胺或戊烯酰胺。
7.根据权利要求1所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述水溶性低分子多元醇的分子中，含有至少一个单元的-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-的结构。
8.根据权利要求7所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述水溶性低分子多元醇为木糖醇。
9.权利要求1~8任一所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：
S1.按重量份称取聚琥珀酰亚胺，溶于30~35℃的水中并充分搅拌，得到聚琥珀酰亚胺悬浊液/溶液；
S2.按重量份称取烯烃酰胺和水溶性低分子多元醇，加入S1的悬浊液/溶液中；
S3.升温至40~45℃，控制搅速为60~80r/min，按照1~2ml/min的速率，加入质量分数为8~10%的氢氧化钠溶液，调节pH为8；按重量份称取壳聚糖包覆水溶性锌盐、氨基取代磺酸，分多次加入，单次加入不超过10wt%，同时，逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液，直至pH达到10，停止加入并维持搅拌16~20h；
S4.步骤S3反应完毕后，利用盐酸调节pH至7，得到黄色固体，随后加入无水乙醇，沉降，静置，过滤，得到沉淀；
S5.将步骤S4得到的沉淀于55~60℃下真空干燥，随后利用渗透膜透析纯化，随后旋蒸，得到橙黄色固体，即为所述基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂。
10.根据权利要求9所述的基于改性聚天冬氨酸的包覆型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于：S5中，渗透膜的孔径为MWCO=800。
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2023
- 2023-12-28 CN CN202311824919.8A patent/CN117819741A/zh active Pending
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