一种水处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水处理剂及其制备方法，它由下述单体聚合而成：A

【技术实现步骤摘要】
一种水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于水处理领域，具体涉及一种新型水处理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前大规模的水处理系统中的设备、管道的腐蚀情况和水处理药剂的浓度变化的自动监控成为发展趋势，尤其是通过在水处理药剂中添加荧光物质来检测药剂的浓度已经被快速推广和普及。但是这种方法有一个缺点就是，荧光物质的消耗速度往往低于水处理药剂消耗速度，因此系统运行一段时间后，只好适当多添加水处理药剂，从而造成一定程度的浪费。
[0003]在水处理剂使用过程中加药浓度是一项十分重要的参数。浓度过高易造成浪费，浓度过低，又不能达到水处理效果。上世纪90年代末，人们将荧光示踪技术引入到水处理中，荧光标记水处理剂也称为国内外研究热点。目前，常见的荧光水处理剂的合成方法主要有两种：(1)对聚合物改性接上荧光基团；(2)荧光单体与水处理剂单体共聚。然而对聚合物改性聚合物本身及反应条件要求苛刻，必然会增加生产成本，不易推广。
[0004]中国专利ZL200810156755.5公开了一种含有双示踪基团的聚合物，其使用了四种聚合单体和两种荧光单体聚合而成，其中四种聚合单体分别为：A)马来酸、丙烯酸或依康酸，B)丙烯酰胺或取代丙烯酰胺，C)含磺酸不饱和单体，D)非离子单体，两种荧光单体分别为含芘三磺酸不饱和荧光单体和9
‑
羟基呫吨。该产品作为水处理药剂阻多种水垢的性能提高。但是其方案中采用了多种不同性能的单体，合成和使用成本高，其抗荧光干扰的能力仍有欠缺，且难以保证获得数据的准确性。/>[0005]中国专利ZL201210190120.3公开了一种含香豆素类衍生物基团的荧光示踪水处理剂，它由合成的荧光单体二甲基
‑
(4
‑
(7
‑
甲氧基香豆素))
‑
甲基
‑
(丙烯酰氧基)
‑
乙基
‑
溴化铵与丙烯酸和丙烯酰胺聚合而成。该法合成荧光单体和聚合物的原料简单易得，价格低廉，反应条件温和，荧光单体不影响到聚合物本身的性能。荧光聚合物在冷却循环水系统中对碳酸钙垢具有高效的抑制作用，可单独使用，也可复配使用。但是当应用体系环境复杂时，它仍然容易被环境中的荧光物质干扰，影响了荧光示踪器的准确性及灵敏型。
[0006]胡月丽等在异丁烯和N
‑
乙烯基咔唑其聚物的合成及性能研究中使用了合成的端甲氧基遥爪聚异丁烯为大分子引发剂，三氯化硼为共引发剂，N
‑
乙烯基咔唑为阳离子聚合单体，合成了N
‑
乙烯基咔唑和异丁烯的嵌段共聚物，它可以克服聚集荧光猝灭效应，但抗其他荧光背景干扰能力差，无阻垢分散效果。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种新型丙烯酸荧光聚合物水处理剂及其制备方法。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下措施达到：
[0009]一种水处理剂，它由下述单体聚合而成：A
x
B
y
C
z
；其中：
[0010]A：4
‑
(3
‑
(9H
‑
咔唑
‑9‑
基)苯基)
‑9‑
乙烯基
‑
9H
‑
咔唑，
[0011]B：丙烯酸类单体，
[0012]C：丙烯酰胺类单体；
[0013]y:z＝2.2
‑
2.7:1，x:(y+z)＝1:0.1
‑
9。
[0014]在一种方案中，y:z＝2.3
‑
2.6:1，优选的，y:z＝2.4
‑
2.6:1，y:z＝2.5:1可作为一种较佳的比例。我们发现，在该类聚合物中，当丙烯酸类单体与丙烯酰胺类单体保持在合适范围内时，可以具有更优异的阻垢分散效果。
[0015]在一种方案中，x:(y+z)＝1:0.5
‑
8，优选的x:(y+z)＝1:1
‑
7。单体A的具体用量可以根据使用环境以及其他荧光物质的干扰，进行适当调整。
[0016]在一种方案中，x+y+z＝100。
[0017]本专利技术中使用了一种新的荧光单体4
‑
(3
‑
(9H
‑
咔唑
‑9‑
基)苯基)
‑9‑
乙烯基
‑
9H
‑
咔唑，其化学结构式为：实验发现，该荧光单体在本专利技术的体系中明显优于N
‑
乙烯基咔唑，它除了使水处理剂在具有优异的阻垢分散效果的情况下，还具有更优异的荧光性能。
[0018]本专利技术的B丙烯酸类单体可以为丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯，在一种优选方案中，B可选用丙烯酸。
[0019]本专利技术的C丙烯酰胺类单体可采用丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。在一种优选方案中，C为丙烯酰胺。
[0020]本专利技术的水处理剂的制备方法包括单体A、B、C与过硫酸盐在亚硫酸氢钠或偶氮二异丁腈的引发下反应，制得丙烯酸荧光聚合物。
[0021]在制备方法中，聚合反应温度可以为50
‑
80℃，过硫酸盐可选用过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。聚合反应可在水中以及搅拌下进行。
[0022]本专利技术的水处理剂为一种新的丙烯酸荧光聚合物，其结构通式可以表示为：
[0023][0024]其中，B
’
为单体B聚合后的重复结构单元，C
’
为单体C聚合后的重复结构单元，x
’
、y
’
、z
’
分别为与x、y、z的比例对应的聚合度，x
’
、y
’
、z
’
分别为1
‑
5000。
[0025]本专利技术实施例中所制备的丙烯酸荧光聚合物的结构通式可以表示为：
[0026][0027]一种实施例所得的聚合物的红外谱图中，在1468，808cm
‑1处有咔唑特征峰。
[0028]该类丙烯酸荧光聚合物的平均分子量范围在4000
‑
200000。
[0029]为了对比本专利技术新型荧光单体的效果，在对比例1中使用了N
‑
乙烯基咔唑替代本申请的荧光单体制备出荧光聚合物，把实施例1和对比例1所得的两种聚合物在波长290nm下激发的荧光检测中，实施例1的聚合物在345nm处有一个特别突出的荧光峰，对比例1的N
‑
乙烯基咔唑聚合物在350nm处有一个特别突出的荧光峰，但是对于二者的荧光强度，前都高于后者约3倍。
[0030]本专利技术还公开了一种固体剂型水处理剂，它由本专利技术的水处理剂干燥后粉碎制得，或者干燥粉碎后再加入其他辅料制得。
[0031]固体剂型水处理剂中的其他辅料可采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水处理剂，其特征在于它由下述单体聚合而成：A
x
B
y
C
z
其中：A：4
‑
(3
‑
(9H
‑
咔唑
‑9‑
基)苯基)
‑9‑
乙烯基
‑
9H
‑
咔唑，B：丙烯酸类单体，C：丙烯酰胺类单体；y:z＝2.2
‑
2.7:1，x:(y+z)＝1:0.1
‑
9。2.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征在于y:z＝2.5:1，x:(y+z)＝1:0.5
‑
8。3.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征在于所述丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征在于所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。5.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征在于B为丙烯酸，C为丙烯酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：元晨，陈泽国，刘天文，
申请(专利权)人：滁州康华电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：