[发明专利]一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂及其制备方法，可实现无磷阻垢剂的在线检测和自动给药，适用于工业循环冷却水系统磷酸钙、碳酸钙的阻垢以及氧化铁、氢氧化铁、磷酸铁三种铁垢的分散，属于工业水处理技术领域。

背景技术

由于含磷阻垢剂的使用易使菌藻大量繁殖而形成赤潮导致对水环境的污染，因此无磷阻垢剂的使用越来越受到人们的关注。在实际应用中，含磷阻垢剂可通过传统的钼酸铵法来测定其浓度从而实现在线检测和自动给药，而对于无磷阻垢剂浓度的测定，人们则采用成本较高的荧光示踪检测技术。

目前性能优异的无磷阻垢剂为美国Betz公司的丙烯酸-烯丙氧基聚乙氧基磺酸盐共聚物，具有阻磷酸钙、碳酸钙以及分散氧化铁、氢氧化铁、磷酸铁[以下用铁(III)表示]的效果，但其结构中既没有荧光示踪基团，也没有可用紫外等方法来测定其浓度的苯环基团，因此无法实现在线监测和自动给药，易导致给药不及时或给药过多的现象。本发明以含不饱和双键的烷基酚聚醚单体和不饱和羧酸单体进行自由基聚合反应制得一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂，该阻垢剂结构中由于含有亲水性强的聚醚基团以及分散性能好的磺酸基团，故制得的烷基酚聚醚阻垢剂能高效阻磷酸钙、碳酸钙以及分散铁(III)，又由于该烷基酚聚醚阻垢剂结构中含有可用紫外示踪的苯环结构，故能用紫外示踪方法测定烷基酚聚醚阻垢剂浓度，以实现在线监测和自动给药功能。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂及其制备方法，能用紫外示踪方法测定烷基酚聚醚阻垢剂浓度，以实现在线监测和自动给药功能。

技术方案：本发明的一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂是由含不饱和双键的烷基酚聚醚单体和不饱和羧酸单体进行自由基聚合反应而得，其结构通式如下：

其中：R1为-H或-COOH；R2、R3和R4为-H或C1～C4的低碳烷基；

R5为C1～C4的低碳烷基、-H、-SO₃M、-CH₂COOM、-CH(CH₃)COOM、-CH(CH₂CH₃)COOM中的一种，M为H⁺或K⁺或Na⁺；聚合度x为1～5000，聚合度y为1～5000，重复单元数m为1～20，重复单元数n为1～100。

本发明的一种紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂的制备方法采用以下步骤：

在N₂气氛、室温下，将一定质量的含不饱和双键的烷基酚聚醚单体加入反应釜中，以含不饱和双键的烷基酚聚醚单体的质量为基准，加入0.1～2.0倍含不饱和双键的烷基酚聚醚单体质量的蒸馏水，混匀，升温至40～90℃后，以均匀的加料速度同时滴加质量百分浓度为5～80％的无机引发剂水溶液、质量百分浓度为5～80％的不饱和羧酸单体水溶液；以含不饱和双键的烷基酚聚醚单体的质量为基准，无机引发剂的加入量为0.01～0.5倍含不饱和双键的烷基酚聚醚单体的质量，不饱和羧酸单体的加入量为0.1～20倍含不饱和双键的烷基酚聚醚单体的质量；0.5～2.0h内滴加完毕后，继续反应0.5～5.0h，降至室温，得外观为浅黄色粘稠状透明液体的紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂。

上述紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂的制备步骤中所使用的含不饱和双键的烷基酚聚醚单体为烯丙基烷基酚聚氧乙烯硫酸、烯丙基烷基酚聚氧乙烯硫酸盐、烯丙基烷基酚聚氧乙烯羧酸、烯丙基烷基酚聚氧乙烯羧酸盐、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯硫酸、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯硫酸盐、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯羧酸、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯羧酸盐、烯丙基烷基酚聚氧乙烯甲酯、烯丙基烷基酚聚氧乙烯乙酯、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯甲酯、甲基烯丙基烷基酚聚氧乙烯乙酯中的一种或多种的混合物。

上述紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂的制备步骤中所使用的无机引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、偏重亚磺酸钠、偏重亚磺酸钾、过磺酸钠、过磺酸钾、过氧化氢中的一种或多种的混合物。

上述紫外示踪的烷基酚聚醚阻垢剂的制备步骤中所使用的不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐中的一种或多种的混合物。