[发明专利]一种新型高效三元共聚物阻垢分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体地说涉及水处理药剂，特别是指一种新型高效三元共聚物阻垢分散剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的迅速发展，工业用水量占工农业总用水量的比重逐年提高。水资源短缺和水污染已成为世界上一个日益受关注的问题。如何节水、节能、节材和保护环境是极其严峻的任务。水处理药剂就是在这样的背景下发展起来的。阻垢剂主要是指能够防止水垢和污垢产生或抑制其沉积生长的化学类试剂，是工业水处理中必不可少的元素，可以用来延长设备寿命并保证设备安全运行。目前，随着科学技术的发展，阻垢剂的研究也在不断地深入并日趋成熟，其特点及功能在日趋完善的同时，种类亦在不断增加。工业水处理剂的初期是使用丹宁、木质素、磺化木质素、磺化丹宁、改性淀粉和梭甲基纤维素等天然有机物质作为分散剂，控制水垢的生成、但这些天然分散剂在水处理应用中一般用量较大，效果差，庄高温下容易分解，因此目前只在少量商品复合配方中仍有使用。

20世纪60年代初，尚未合成聚合物阻垢剂时，采用丹宁、木质素、磺化木质素、淀粉和羧甲基纤维素等天然有机物质作阻垢剂，控制水垢的生成。但因其在水处理应用中一般用量较多(50~200mg/L)，费用高，高温和高压条件下稳定性很差，目前只有小型的水处理系统仍在使用，以及应用于复合配方中。但因天然聚合物的无毒或毒性低的性质，近年来对其进行了改性和与其它聚合物复配的研究。

发明内容

本发明针对上述存在的问题和不足，提供一种新型高效三元共聚物阻垢分散剂及其制备方法。该阻垢分散剂同时含有羟基、酰胺基及羧酸官能团，不仅对碳酸钙和磷酸钙具有优秀的阻垢分散能力，而且具有优秀的分散氧化铁和稳定锌盐能力，可广泛用于冷却水处理、低压锅炉水处理和反渗透水处理等领域。

本发明所采用的技术方案如下：

一种新型高效三元共聚物阻垢分散剂由衣康酸、丙烯酸、天冬氨酸共聚而成，衣康酸、丙烯酸、天冬氨酸、pH调节剂、纯水、引发剂的质量比为20~30:5~10:20~30:5~8:20.5~50.5:0.5~1.5，固含量为30~35%，三元共聚物的分子量为1000~4000。本发明同时提供了三元共聚物阻垢分散剂的制备方法。

所述的衣康酸、丙烯酸、天冬氨酸共聚而成，衣康酸、丙烯酸、天冬氨酸、pH调节剂、纯水、引发剂的质量比为20~30:5~10:20~30:5~8:20.5~50.5:0.5~1.5。

所述的pH调节剂为氢氧化钠或氨水中的一种。

所述的保护气为氮气或其他惰性气体中的一种。

所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种。

本发明同时提供了一种上述共聚物阻垢分散剂的制备方法，其特点是：将衣康酸、丙烯酸、天冬氨酸pH调节剂和纯水加到装有电动搅拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的聚合反应器中，通入保护气5～10分钟排除反应体系内的空气，并在聚合过程总不断地通入保护气，使反应一直在保护气保护下进行，在搅拌下将反应液的温度加热至产生回流。同时缓慢滴加引发剂，使其在4～5小时内滴加完毕，然后保持反应温度继续反应聚合1~2小时。

所述的反应时间最佳为5~6小时。

所述的保护气为氮气或其他惰性气体中的一种。

所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明所述的阻垢分散剂采用衣康酸、丙烯酸、和天冬氨酸通过一定工艺共聚而得，聚合物具有较高分子量。由于该共聚物阻垢分散剂中同时含有羟基、酰胺基及羧酸官能团，因此具有优秀的阻碳酸钙和磷酸钙垢能力，同时也具有优秀的分散氧化铁和稳定锌盐能力。

本发明所述的共聚物阻垢分散剂制备工艺简单、原料易得、成本低，可广泛用于冷却水处理、低压锅炉水处理和反渗透水处理等领域。

具体实施方式

实施例一

将20g衣康酸、10g丙烯酸、20g天冬氨酸、5kg氢氧化钠和44kg纯水加到装有电动搅拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的聚合反应器中，通入氮气5～10分钟排除反应体系内的空气，并在聚合过程总不断地通入保护气，使反应一直在氮气保护下进行，在搅拌下将反应液的温度加热至产生回流。同时缓慢滴加引发剂1g过硫酸钾，使其在4～5小时内滴加完毕，然后保持反应温度继续反应聚合1~2小时，冷却得产品。产品的聚合率98+0.5%，固含量为34.5%，平均分子量1700。

实施例二