[发明专利]一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法，通过如下步骤实现：(1)向搅拌式聚合反应器中加入羧甲基壳聚糖季铵盐、具有羟基的乙烯基醚类单体、多乙烯多胺、除盐水，开启搅拌，并开始加热升温；(2)当搅拌式聚合反应器内的温度升至120～150℃时，启动超声波仪，超声功率为100～1000W，频率为50～200kHz，反应1～30分钟，同时滴加质量浓度为4～8％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和部分所述除盐水配制而成，滴加时间控制在3～6小时；(3)滴加完后保持温度继续反应1～3小时，降温出料，即得所述阻垢剂。

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法。

背景技术

阻垢剂是指添加到循环冷却水系统中能抑制或降低垢物形成的一类物质，其用于防止结垢，可以追溯到上世纪。早在上个世纪三四十年代，人们发现在单宁、木质素、纤维素、淀粉等天然高分子化合物存在的条件下，管道结垢有所减少。我国目前冷却水中所用的阻垢剂还是以磷系配方为主，有较好的阻垢缓蚀效果，但是磷系阻垢剂的结构不稳定，极易水解形成磷酸盐垢，而水解又会导致水体的富营养化，促使微生物特别是菌藻过度繁殖，使环境水体富营养化；另外，也不能有效抑制磷酸钙垢以及氧化铁沉淀。因此，在研制一种阻垢剂的时候，要注重其阻垢性能、热稳定性、无毒或低毒、无磷等特点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法，该羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂具有良好的阻垢性能，且不含磷，直接避免含磷污水排放造成水质富营养化问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂，由下述质量份数配比的原料组分制成：

所述羧甲基壳聚糖季铵盐为N，N，N，-三甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-丙基-N，N-二甲基壳羧甲基聚糖季铵盐、N-正丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-异丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-苯基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐和N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐中的一种或两种以上以任意比混合的混合物。

所述具有羟基的乙烯基醚类单体为2-羟基乙基乙烯基醚、3-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基异丙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、4-羟基环己基乙烯基醚、己二醇单乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇单乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、三乙二醇单乙烯基醚和二丙二醇单乙烯基醚中的一种或两种以上以任意比混合的混合物。

所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和五乙烯六胺中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两种以上以任意比混合的混合物。

一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂的制备方法，通过如下步骤实现：

(1)向搅拌式聚合反应器中加入羧甲基壳聚糖季铵盐、具有羟基的乙烯基醚类单体、多乙烯多胺、除盐水，开启搅拌，并开始加热升温；

(2)当搅拌式聚合反应器内的温度升至120～150℃时，启动超声波仪，超声功率为100～1000W，频率为50～200kHz，反应1～30分钟，同时滴加质量浓度为4～8％的引发剂溶液，此引发剂溶液由所述引发剂和除盐水配制而成，滴加时间控制在3～6小时；

(3)滴加完后保持温度继续反应1～3小时，降温出料，即得所述阻垢剂。