[发明专利]AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种用于工业冷却水系统的AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂及其制备方法。 

背景技术

聚合物作为缓蚀剂的应用已经有很长的历史，聚合物缓蚀剂容易在底物表面形成单层或多层致密的保护膜，因此相对于低分子缓蚀剂而言具有高效、持久、环保等优点，已成为当前缓蚀剂领域的研究热点之一。其中聚丙烯酸类均聚物、共聚物缓蚀阻垢剂水溶性好，无毒，制备方法简单，对于开发一些绿色环保型高分子缓蚀阻垢剂有重要意义，但如果共聚物中含有亲水性基团，例如磺酸基，它可以有效地阻止由于弱亲水性共聚物与水中离子反应，生成难溶性物质——钙凝胶，这对共聚物的阻垢缓蚀性能有更大的改善。 

另外，有研究表明，优质水处理剂应该具有强酸和弱酸两种官能团，其中强酸官能团保持着轻微的离子特性（有助于溶解），而弱酸基团则对活性部位有更强的约束能力（抑制结晶生长），这不仅对CaCO₃、CaSO₄、Ca₃(PO₄)₂有很好的阻垢性能，而且对锌垢、氧化铁也能起到很好的抑制和分散作用。 

发明内容

本发明的目的是为了满足工业冷却循环水水质的复杂性和多变性，合成一种含-COOH、-SO₃H、-OH、-COOR和-CONH₂基团、性能优异的AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂。 

本发明的另一目的是提供AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂的制备方法。 

本发明的目的可以通过以下措施达到： 

一种AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂，其以丙烯酸、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体，以水为溶剂，以过硫酸铵为引发 剂，以异丙醇为分子量调节剂，经反应制备而成，其中各组分的重量份用量为：丙烯酸5～30份，丙烯酸丁酯1～10份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1～15份，过硫酸钠1～5份，异丙醇1～10份，水50～200份。 

在一种技术方案中，该阻垢剂的各组分的重量份用量为：丙烯酸15份，丙烯酸丁酯1～5份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3～10份，过硫酸钠1～5份，异丙醇1～8份，水60～120份。 

在一种技术方案中，该阻垢剂的各组分的重量份用量为：丙烯酸15份，丙烯酸丁酯1份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5份，过硫酸钠2份，异丙醇2份，水60～120份。 

在一种技术方案中，该阻垢剂的各组分的重量份用量为：丙烯酸15份，丙烯酸丁酯1份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3份，过硫酸钠1份，异丙醇1份，水60～120份。 

在一种技术方案中，该阻垢剂的各组分的重量份用量为：丙烯酸15份，丙烯酸丁酯5份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份，过硫酸钠5份，异丙醇8份，水60～120份。 

本发明阻垢剂的制备过程为：将丙烯酸和丙烯酸丁酯溶解于水中配制溶液I，将过硫酸钠溶解于水中配制溶液Ⅱ，将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于水中，升温至80℃～90℃，在搅拌下加入异丙醇后，再同时缓慢加入溶液Ⅰ和溶液Ⅱ，完毕后恒温反应即得。 

本发明的AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂的制备方法具体包括如下步骤： 

（1）将丙烯酸和丙烯酸丁酯溶解于占水总量20～30%的水中配制溶液Ⅰ，将过硫酸钠溶解于占水总量20～30%的水中配制溶液Ⅱ； 

（2）将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于剩余的水中，升温至80℃～90℃，在搅拌下加入异丙醇后，再同时缓慢加入溶液Ⅰ和溶液Ⅱ，完毕后恒温反应1～5h，冷却，得到淡黄透明液体。 

本发明的化学品可均为工业纯。 

本发明制备的AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂可用于化工、电力、冶金和油田等领域循环冷却水系统中，抑制冷却水结垢及水对金属管道设备的腐蚀。 

本发明在各组分相互协同配合下，采用水法聚合技术成功地开发出适合我国企业实际运行的，引入-COOH、-SO₃H、-OH、-COOR和-CONH₂基团，性能优异的AA/BA/AMPS三元无磷聚合型缓蚀阻垢剂。