[发明专利]一种水溶性荧光单体、水溶性荧光示踪型水处理剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水溶性荧光单体、水溶性荧光示踪型水处理剂及其制备方法，利用8‑羟基‑1,3,6‑芘三磺酸三钠和烯丙基缩水甘油醚，在pH=10～14的碱性条件下进行反应，合成新型的具有荧光和双键特性的水溶性荧光单体。将该荧光单体与羧酸类单体，非离子型单体进行共聚得到荧光示踪型聚合物。该荧光聚合物可以作为特效阻垢剂应用于循环水系统中，具有良好的阻垢性能和荧光示踪性能。采用该荧光聚合物水处理剂，将示踪技术和自动化技术相结合，能实现工业循环水的在线分析和自控加药的目的。这样既避免了传统加药方法的不足所造成的腐蚀、结垢，又防止加药过多而造成的浪费，从而保证了药剂能最大限度地发挥其处理效果。

技术领域

本发明涉及工业循环水处理剂领域，特别涉及一种水溶性荧光单体、水溶性荧光示踪型水处理剂及其制备方法。

背景技术

在工业循环水系统中，为了有效的保护设备，水处理剂被广泛使用，但水系统中的水处理剂浓度控制一直是难题之一。过去经常采取人工取样检测总磷的方法，通过计算得到水处理剂的浓度，但这种方法耗时、控制滞后，容易造成水处理药剂的浪费和系统的结垢腐蚀。为了更好地控制水处理剂的浓度、减少人工的测试工作、节约药剂和人工成本，国内外一些公司采用了循环水自动加药控制系统，通过荧光示踪剂技术对水系统中的药剂浓度进行在线检测，实现系统的自动加药和药剂浓度控制。其中，一部分采用了将含有荧光的惰性化合物和工业水处理剂共混，加入到循环水系统，通过测定荧光值变化来实现对水处理药剂的在线监测。1,3,6,8-芘四磺酸钠盐(PTSA)，是一种常用惰性的荧光示踪剂，在循环水系统中不会被损耗，而且不与其他化学物质产生反应，其按一定比例，与水处理药剂物理共混，通过测定混合物中荧光强度的变化来直接衡量水处理药剂在循环水中的浓度。然而该方法仅在系统排污时荧光值会下降，并不适用于所有类型的循环水系统。另外，中国专利CN1125090C将已合成的含有羧基和磺酸基团的聚合物和荧光有机酸盐，加入到密闭容器中加热升温到90～200℃进行酰胺转换反应制得。该产品在水中的浓度能通过荧光检测迅速测定，同时在多种盐垢共存时，能够保证其阻垢效果。然而该方法使用高温高压条件，对初始聚合物的稳定性要求较高。

发明内容

本发明针对以上问题，利用8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠和烯丙基缩水甘油醚反应，得到新型的既有荧光特征又含双键的功能性荧光单体，将其与羧酸类单体，磺酸类单体，非离子型单体聚合，得到新型的荧光示踪型聚合物类水处理剂。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种水溶性荧光单体SG-AGE，其化学式结构式如下：

优选地：利用8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠和烯丙基缩水甘油醚，在pH＝10～14的碱性条件下进行反应，一步合成新型的具有荧光和双键特性的水溶性荧光单体SG-AGE，其反应机理为：

优选地：所述的8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠和烯丙基缩水甘油醚的摩尔比为1：1～1：20。

优选地：所述的碱性条件下进行反应具体为反应溶剂选用水、冰醋酸、甲醇、乙醇、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、苯、甲苯中的一种或几种，采用有机碱或无机碱调整溶剂碱性，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠、叔丁醇钾、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二异丙胺、二异丙基乙胺、苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、金鸡纳碱等其中的一种或几种。

优选地：所述的反应温度为25～100℃。

本发明也提供了一种水溶性荧光示踪型聚合物类水处理剂，其结构通式是：

其中，m＝1～10，n＝1～100，p＝0～20；