[发明专利]高适配性绿色阻垢剂生产方法及其复合阻垢剂

说明书

本发明提供了一种高适配性绿色阻垢剂生产方法及其复合阻垢剂，包括以下步骤：将二元酸聚合物与复合离子液体均匀混合，配置成混合催化剂；将混合催化剂和天冬氨酸加至反应器中，搅拌加热至170℃～220℃，进行热缩聚反应，反应时间为50min～4h，得到混合反应液；将混合反应液静置后抽滤，得到聚琥珀亚酰胺；向上述步骤获得的聚琥珀亚酰胺中缓慢加入NaOH溶液，在25℃～50℃的温度下水解0.5h～2h，调节水解液的pH至4.0以下终止反应，加入过量乙醇静置抽滤，得到聚天冬氨酸。通过本发明的技术方案，以非磷催化剂催化天冬氨酸的热缩和反应，得到的聚天冬氨酸产品无毒害，可与多种阻垢剂复配使用，复配使用的阻垢效果均达到90％以上，缓蚀率均达到65％以上。

技术领域

本发明涉及化学分离合成技术领域，具体而言，涉及一种高适配性绿色阻垢剂生产方法和一种复合阻垢剂。

背景技术

聚天冬氨酸(Polyasparatic acid,PASP)，是由天冬氨酸中的氨基和羧基缩聚而成的聚合物，属于聚氨基酸。聚天冬氨酸不仅具有良好的钙离子交换能力和生物降解性，还可以破坏钙盐结晶结垢，可作为分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、洗涤助剂等，具有十分广泛的用途。其中，由于其阻垢性能优异、生物可降解、无毒性，与传统的阻垢剂相比，具有极大的优势，更符合绿色环保的要求，因为具有极大的应用前景。

目前，聚天冬氨酸的制备方法主要有两种：一种是以马来酸酐合成聚天冬氨酸，一种是以天冬氨酸合成聚天冬氨酸。在实际应用中发现，单一使用聚天冬氨酸的分散阻垢效果不能完全满足生产应用需求，与其他阻垢剂复配使用能够达到更好的使用效果，而不同的生产工艺得到的聚天冬氨酸与其他阻垢剂的适配性不同，限制了聚天冬氨酸的实际应用，且目前含磷催化剂的应用，进一步加重了环境污染，不符合绿色环保可持续发展的理念。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种高适配性绿色阻垢剂生产方法和使用该高适配性绿色阻垢剂的复合阻垢剂，以非磷催化剂催化天冬氨酸的热缩和反应，不会造成环境污染，可循环生产，得到的聚天冬氨酸产品无毒害，而且配合度高，能够与多种阻垢剂复配使用，复配后的复合阻垢剂阻垢效果较佳，缓蚀效果较佳，能够达到更好的应用效果，应用面更广。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种高适配性绿色阻垢剂生产方法，包括以下步骤：将二元酸聚合物与复合离子液体按照一定质量比例均匀混合，配置成混合催化剂；将所述混合催化剂和天冬氨酸按一定质量比例加至反应器中，搅拌加热至170℃～220℃，进行热缩聚反应，反应时间为50min～4h，得到混合反应液；将所述混合反应液静置后抽滤，得到聚琥珀亚酰胺，剩余液体在下一次热缩聚反应中重复利用；向上述步骤获得的聚琥珀亚酰胺中缓慢加入一定量的NaOH溶液，在25℃～50℃的温度下水解0.5h～2h，调节水解液的pH至4.0以下终止反应，加入过量乙醇静置抽滤，得到聚天冬氨酸，也即高适配性绿色阻垢剂。乙醇蒸馏后可重复使用。

优选地，所述混合催化剂中的所述二元酸聚合物与所述复合离子液体的质量配比为3:10～1:1。

优选地，所述二元酸聚合物为以乙二酸、苯酐、乙二醇中的一种或几种为原料的聚合物。

优选地，所述复合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)、1-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO₄)、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Emim]HSO₄)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]HSO₄)、1-丁基-3-甲基咪唑氯([Bmim]Cl)中的一种或几种的组合。

优选地，所述天冬氨酸与所述混合催化剂的质量配比为1:2～2:1。