本发明专利技术提出了一种工业循环冷却水用阻垢制剂，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸20～25份、改性聚天冬氨酸12～16份、丙烯酸‑2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸共聚物6～10份、葡萄糖酸钠10～15份、苯并三氮唑3～6份、表面活性剂1～3份及水25～30份；所述改性聚天冬氨酸主要是经过木质素磺酸与草酸改性制备得到。该阻垢剂解决了现有含磷循环冷却水中的含磷药剂引起的环境问题，对碳酸钙和磷酸钙均有很好的阻垢性能。
Scale inhibitor for industrial circulating cooling water
The present invention provides a scale inhibitor for industrial circulating cooling water. According to the weight fraction, it includes the following raw materials: polyepoxysuccinic acid 20-25 phr, modified polyaspartic acid 12-16 phr, acrylic acid 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid copolymer 6-10 phr, sodium gluconate 10-15 phr, benzotriazole 3-6 phr. Surfactant 1-3 phr and water 25-30 phr. The modified polyaspartic acid is mainly prepared by lignosulfonic acid and oxalic acid modification. The scale inhibitor solves the environmental problems caused by the existing phosphorus-containing reagents in phosphorus-containing circulating cooling water, and has good scale inhibition performance for calcium carbonate and calcium phosphate.
【技术实现步骤摘要】
工业循环冷却水用阻垢制剂
本专利技术属于阻垢剂
，具体涉及一种工业循环冷却水用阻垢制剂。
技术介绍
工业冷却水以前多采用直流冷却水系统，不仅用水量很大，不易进行水质控制，而且排污量大。目前大多数国家都已将工业直流冷却水改为循环冷却水，因而在一定程度上节约了用水，减少了排污，而且防止了污染。在敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过换热后升温，然后在冷却塔中通过蒸发作用降温，返回系统循环使用。提高浓缩倍数，可有效降低补水量和排污量。但随着浓缩倍数提高导致垢离子浓度也成比例上升，如不对系统进行水质稳定，冷却水将会出现严重的水垢沉积。水中的微溶性物质，如碳酸钙、磷酸钙和硫酸钙等可能在换热面上形成水垢悬浮固体，泥土、腐蚀产物和泥尘也会沉积在流速较低的地方。随着社会经济的迅速发展和技术的进步，水处理技术日益受到重视，通过使用水处理药剂可有效防止结垢，从而提高设备及水的利用率而达到节约水源和能源的目的。聚天冬氨酸是一种新型的可生物降解的环境友好型高分子材料，其原料易得、价格不高，近年来广泛地用于水处理剂、洗涤剂、化妆品、抑菌剂、分散剂、螯合剂、农药、农用化肥等领域。由于聚天冬氨酸分子结构上的特征，易与金属离子吸附或结合，因此具有防止水垢的作用。聚天冬氨酸因具有良好的生物相容性和不含磷，已成为目前国内外研究的热点，但对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和分散能力在一定情况下不如目前广泛使用的丙烯酸和马来酸类聚合物，使其应用受到了一定的限制。
技术实现思路
本专利技术提出一种工业循环冷却水用阻垢制剂，该阻垢剂解决了现有含磷循环冷却水中的含磷药剂引起的环境问题，对碳酸钙和磷酸钙均有很好的阻垢性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种工业循环冷却水用阻垢制剂，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸20～25份、改性聚天冬氨酸12～16份、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物6～10份、葡萄糖酸钠10～15份、苯并三氮唑3～6份、表面活性剂1～3份及水25～30份；所述改性聚天冬氨酸主要是经过木质素磺酸与草酸改性制备得到。优选地，所述改性聚天冬氨酸的制备方法包括以下步骤：1)马来酸酐水溶液的配置：将尿素加水溶解后滴加到马来酸酐的水溶液中，然后于106～110℃进行胺化水解反应，冷却至室温，再加入硫酸氢钠催化剂，在硫酸与盐酸的混合酸溶剂中于120～135℃真空条件下反应得到聚琥珀酰亚胺；2)将聚琥珀酰亚胺取出冷却后，以二甲亚砜为溶剂，加入木质素磺酸与草酸于油浴锅中100～110℃中反应1.5～2.5h，冷却，加入无水乙醇洗涤、干燥，得到最终产物改性聚天冬氨酸。优选地，所述混合酸溶剂中所述硫酸与所述盐酸的体积之比为1～1.5:1。优选地，所述硫酸的浓度为10～15mol/L，所述盐酸的浓度为5～8mol/L。优选地，所述聚琥珀酰亚胺、所述木质素磺酸与所述草酸的摩尔比为1:0.8～1.2:0.2～0.5。优选地，所述步骤2)还包括将聚琥珀酰胺与木质素磺酸与草酸反应后的体系中加入碱调节pH至8～10，40～60℃水解30～50min后再加入无水乙醇洗涤。优选地，所述表面活性剂选自月桂醇单乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚与十二烷基葡萄糖苷中的一种或者多种。本专利技术的工业循环冷却水用阻垢制剂的制备方法：按照配比将上述原料混合搅拌均匀即可。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的工业循环冷却水用阻垢制剂其中的聚环氧琥珀酸具有很强的抗碱性，兼具阻垢缓释双重功效，在聚合物分子中插入了氧原子而使得其阻垢性能大大优于常用的有机膦酸类聚合物阻垢剂。该聚环氧琥珀酸与改性聚天冬氨酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物具有很好的协同作用，2、改性聚天冬氨酸的制备方法，其制备得到的聚琥珀酰亚胺是以二甲亚砜为溶剂与草酸作为木质素磺酸的催化剂，其无需使用具有致癌性的硫脲作为催化剂，使得最终获得的改性聚天冬氨酸含有磺酸基团与羧酸基团，提高了其阻垢分散的综合性能，并具有良好的缓蚀性能和生物降解性能，应用于循环冷却水不用担心致癌等不利于影响。3、改性聚天冬氨酸无毒、无磷，不破坏自然生态环境，具有阻垢、缓蚀和可生物降解性能，能够提高聚天冬氨酸对碳酸钙和磷酸钙的阻垢性能，在取得高效阻垢效率的同时，具有生产成本低廉，对环境无毒无害，阻垢效率高，可生物降解等优点。具体实施方式实施例1一种改性聚天冬氨酸的制备方法，包括以下步骤：1)马来酸酐水溶液的配置：将尿素加水溶解后滴加到马来酸酐的水溶液中，然后于108℃进行胺化水解反应，冷却至室温，再加入硫酸氢钠催化剂，在硫酸与盐酸的混合酸溶剂中于125℃真空条件下反应得到聚琥珀酰亚胺；所述混合酸溶剂中所述硫酸与所述盐酸的体积之比为1.2:1；硫酸的浓度为12mol/L，所述盐酸的浓度为7mol/L2)将聚琥珀酰亚胺取出冷却后，以二甲亚砜为溶剂，加入木质素磺酸与草酸于油浴锅中105℃中反应2h，冷却，加入碱调节pH至9，50℃水解40min，加入无水乙醇洗涤、干燥，得到最终产物改性聚天冬氨酸。聚琥珀酰亚胺、所述木质素磺酸与所述草酸的摩尔比为1:1:0.3。实施例2一种改性聚天冬氨酸的制备方法，包括以下步骤：1)马来酸酐水溶液的配置：将尿素加水溶解后滴加到马来酸酐的水溶液中，然后于106℃进行胺化水解反应，冷却至室温，再加入硫酸氢钠催化剂，在硫酸与盐酸的混合酸溶剂中于135℃真空条件下反应得到聚琥珀酰亚胺；混合酸溶剂中所述硫酸与所述盐酸的体积之比为1:1；硫酸的浓度为10mol/L，盐酸的浓度为8mol/L。2)将聚琥珀酰亚胺取出冷却后，以二甲亚砜为溶剂，加入木质素磺酸与草酸于油浴锅中100℃中反应2.5h，冷却，加入碱调节pH至8，40℃水解50min，加入无水乙醇洗涤、干燥，得到最终产物改性聚天冬氨酸。聚琥珀酰亚胺、所述木质素磺酸与所述草酸的摩尔比为1:0.8.2:0.5。实施例3一种改性聚天冬氨酸的制备方法，包括以下步骤：1)马来酸酐水溶液的配置：将尿素加水溶解后滴加到马来酸酐的水溶液中，然后于110℃进行胺化水解反应，冷却至室温，再加入硫酸氢钠催化剂，在硫酸与盐酸的混合酸溶剂中于120℃真空条件下反应得到聚琥珀酰亚胺；混合酸溶剂中所述硫酸与所述盐酸的体积之比为1.5:1；硫酸的浓度为15mol/L，盐酸的浓度为5mol/L。2)将聚琥珀酰亚胺取出冷却后，以二甲亚砜为溶剂，加入木质素磺酸与草酸于油浴锅中110℃中反应1.5h，冷却，加入碱调节pH至10,60℃水解30min，加入无水乙醇洗涤、干燥，得到最终产物改性聚天冬氨酸。聚琥珀酰亚胺、木质素磺酸与草酸的摩尔比为1:1.2:0.2。实施例4一种工业循环冷却水用阻垢制剂，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸23份、实施例1的改性聚天冬氨酸14份、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物8份、葡萄糖酸钠13份、苯并三氮唑5份、月桂醇单乙醇胺2份及水28份。实施例5一种工业循环冷却水用阻垢制剂，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸20份、实施例2的改性聚天冬氨酸12份、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物10份、葡萄糖酸钠10份、苯并三氮唑6份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份及水30份。实施例6一种工业循环冷却水用阻垢制剂，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸25份、实施例3的改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业循环冷却水用阻垢制剂，其特征在于，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸20～25份、改性聚天冬氨酸12～16份、丙烯酸‑2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸共聚物6～10份、葡萄糖酸钠10～15份、苯并三氮唑3～6份、表面活性剂1～3份及水25～30份；所述改性聚天冬氨酸主要是经过木质素磺酸与草酸改性制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种工业循环冷却水用阻垢制剂，其特征在于，按照重量份数，包括以下原料：聚环氧琥珀酸20～25份、改性聚天冬氨酸12～16份、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物6～10份、葡萄糖酸钠10～15份、苯并三氮唑3～6份、表面活性剂1～3份及水25～30份；所述改性聚天冬氨酸主要是经过木质素磺酸与草酸改性制备得到。2.根据权利要求1所述的工业循环冷却水用阻垢制剂，其特征在于，所述改性聚天冬氨酸的制备方法包括以下步骤：1)马来酸酐水溶液的配置：将尿素加水溶解后滴加到马来酸酐的水溶液中，然后于106～110℃进行胺化水解反应，冷却至室温，再加入硫酸氢钠催化剂，在硫酸与盐酸的混合酸溶剂中于120～135℃真空条件下反应得到聚琥珀酰亚胺；2)将聚琥珀酰亚胺取出冷却后，以二甲亚砜为溶剂，加入木质素磺酸与草酸于油浴锅中100～110℃中反应1.5～2.5h，冷却，加入无水乙醇洗涤、干燥...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪泽维，汪鹏，
申请(专利权)人：芜湖市棠华建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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