一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂及其制备方法
本专利技术属于化工
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术采用以下技术方案：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。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。与现有技术相比，本专利技术具有以下显著效果：1.本专利技术产品无毒、无污染，不仅可以阻垢，还可以去除成垢粒子，达到阻垢甚至除垢的目的。2.本专利技术产品不含磷，直接避免含磷污水排放造成水质富营养化问题。3.本专利技术产品含有醚基、羟基、羧甲基、胺基和季铵盐等多种活性官能团，本专利技术产品将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能。本专利技术产品的生产工艺简单，生产原料易得，生产周期短，反应温和，所需设备为常规设备，便于进行工业化大生产。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术进一步详细阐述。本专利技术的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。本专利技术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。下面以具体的实施例对本专利技术进行详细说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1本专利技术的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：本专利技术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21份N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、5.5份2-羟基乙基乙烯基醚、1.2份二乙烯三胺、62.3份除盐水，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125℃时，启动超声波仪，超声功率为150W，频率为60kHz，反应28分钟，同时滴加质量浓度为4.1％的引发剂溶液，此引发剂溶液由0.41份过硫酸铵和9.59份除盐水配制而成，滴加时间控制在3.3小时；(3)滴加完后保持温度继续反应1.1小时，降温出料，即得所述阻垢剂。实施例2本专利技术的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：本专利技术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：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂的制备方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂的制备方法，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂，其特征在于：由下述质量份数配比的原料组分制成：3.根据权利要求2所述的改性羧甲基壳聚糖季铵盐阻垢剂，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文标，
申请(专利权)人：林文标，
类型：发明
国别省市：福建,35