一种盐响应微胶囊阻垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水处理技术领域，具体为一种盐响应微胶囊阻垢剂及其制备方法，包括芯材和囊材，所述芯材为有机膦酸类阻垢剂，所述囊材由囊材铸液制成，所述囊材铸液包括丙烯酸接枝聚偏氟乙烯，本发明专利技术所制备的盐响应微胶囊阻垢剂的释放速率随着盐溶液浓度的变化而变化，且具有良好的缓释性能。有良好的缓释性能。

【技术实现步骤摘要】
一种盐响应微胶囊阻垢剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，具体为一种盐响应微胶囊阻垢剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在工业循环冷却水系统中，由于水温、pH值及各种可溶性盐类等因素，常会导致结垢产生，垢体主要是由难溶的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等组成的。向其中加入阻垢剂是一种高效的阻垢方法，阻垢剂可以除去水垢、延缓腐蚀、提高热交换效率，减少电能或减少燃料的消耗，但是也存在阻垢剂利用效率低，不具备长效释放能力的问题。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种盐响应微胶囊阻垢剂及其制备方法。
[0004]所采用的技术方案如下：
[0005]一种盐响应微胶囊阻垢剂，包括芯材和囊材；
[0006]所述芯材为有机膦酸类阻垢剂；
[0007]所述囊材由囊材铸液制成，所述囊材铸液包括丙烯酸接枝聚偏氟乙烯。
[0008]进一步地，所述有机膦酸类阻垢剂为ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA中的任意一种或多种组合。
[0009]其中，ATMP为氨基三亚甲基膦酸、HEDP为羟基亚乙基二膦酸、EDTMPS为乙二胺四亚甲基膦酸、DTPMPA为二乙烯三胺五甲叉膦酸、PBTCA为2
‑
膦酸基丁烷
‑
1，2，4
‑
三羧酸。
[0010]进一步地，所述囊材铸液的制备方法如下：
[0011]将聚偏氟乙烯溶于二甲基乙酰胺中，再加入丙烯酸和引发剂，40～50℃搅拌反应30～60min后，升温至70～80℃继续搅拌反应2～4h，保温静置脱泡。
[0012]进一步地，所述囊材铸液的制备方法如下：
[0013]将聚偏氟乙烯溶于二甲基乙酰胺中，再加入丙烯酸，搅拌均匀后紫外线下照射2～4h，再升温至70～80℃继续搅拌反应10～20h，保温静置脱泡。
[0014]进一步地，所述聚偏氟乙烯经过四甲基氢氧化铵改性。
[0015]进一步地，所述改性方法如下：
[0016]将聚偏氟乙烯溶于N
‑
甲基吡咯烷酮中，再加入四甲基氢氧化铵的甲醇溶液，在氮气保护下，50～60℃保温反应0.5～2h，再升温至100～120℃，保温反应30～60min后，蒸馏除去小分子馏分，所得胶状溶液浇铸到玻璃板上并真空干燥，最后所得产物粉碎即可。
[0017]进一步地，所述聚偏氟乙烯与四甲基氢氧化铵的重量比为25～50：1。
[0018]本专利技术还提供了一种盐响应微胶囊阻垢剂的制备方法：
[0019]S1：将有机膦酸类阻垢剂加入到囊材铸液中得到油相；
[0020]S2：将非离子型乳化剂和水混合并搅拌均匀得到水相；
[0021]S3：氮气保护下，将油相和水相混合，高速剪切分散5～10min得到乳液，再低速剪
切分散30～60min后静置24～48h，离心，所得产物洗涤后干燥。
[0022]进一步地，所述非离子型乳化剂为OP
‑
10。
[0023]进一步地，高速剪切时的转速为6000～8000rpm，低速剪切时的转速为200～400rpm。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种盐响应微胶囊阻垢剂，聚偏氟乙烯是由偏氟乙烯单体经悬浮聚合或乳液聚合得到，它是一种成膜性能较好且具有较高的强度的聚合物材料，利用四甲基氢氧化铵对其改性，聚偏氟乙烯主链产生碳碳双键结构，这种双键结构是接枝反应的活性位点，有利于提高与丙烯酸的接枝率，聚丙烯酸是一种线性高分子链，具有盐响应性质，当水中盐离子浓度增加时，离子效应可以导致聚丙烯酸链上的羧酸基团进一步离子化，从而导致丙烯酸链之间产生较强的静电互斥力，分子状态更加舒展，当水中离子浓度进一步增大时，离子对羧基的静电屏蔽效应增大，从而引起聚丙烯酸线性分子链的收缩，利用此特性可以用来制作具有良好缓释性能的盐响应微胶囊阻垢剂，本专利技术所制备的盐响应微胶囊阻垢剂的释放速率随着盐溶液浓度的变化而变化，且具有良好的缓释性能。
具体实施方式
[0026]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术未提及的技术均参照现有技术，除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。
[0027]实施例1：
[0028]一种盐响应微胶囊阻垢剂，包括芯材HEDP和囊材；
[0029]囊材由含丙烯酸接枝聚偏氟乙烯的囊材铸液制成；
[0030]上述盐响应微胶囊阻垢剂的制备方法如下：
[0031]取20g聚偏氟乙烯溶于200ml N
‑
甲基吡咯烷酮中，将0.5g四甲基氢氧化铵溶于10ml甲醇溶液，在氮气保护下，将两者混合均匀并于55℃保温反应1h，再升温至110℃，保温反应50min后，蒸馏除去小分子馏分，所得胶状溶液浇铸到玻璃板上并于110℃真空干燥10h，最后所得产物粉碎过200目筛网得到四甲基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯，取12g四甲基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯溶于100ml二甲基乙酰胺中，再加入10ml丙烯酸和2g引发剂BPO，45℃搅拌反应30min后，升温至75℃继续搅拌反应2h，保温静置脱泡24h后得到囊材铸液，取1g HEDP加入到20ml囊材铸液中得到油相，将10g OP
‑
10和200ml水混合并搅拌均匀得到水相，氮气保护下，将油相和水相混合，8000rpm高速剪切分散5min得到乳液，再300rpm低速剪切分散30min后静置36h，离心，所得产物用乙酸乙酯和水洗涤后50℃干燥10h。
[0032]将本实施例中所制备的阻垢剂0.5g加入50ml水中，磁力搅拌下每隔10h取上清液测定特定波长下的吸光度，测定后更换水，重复上述操作直至上清液未测出特定波长下的吸光度，释放终点为130h。
[0033]实施例2：
[0034]一种盐响应微胶囊阻垢剂，包括芯材HEDP和囊材；
[0035]囊材由含丙烯酸接枝聚偏氟乙烯的囊材铸液制成；
HEDP加入到20ml囊材铸液中得到油相，将10g OP
‑
10和200ml水混合并搅拌均匀得到水相，氮气保护下，将油相和水相混合，6000rpm高速剪切分散10min得到乳液，再200rpm低速剪切分散60min后静置24h，离心，所得产物用乙酸乙酯和水洗涤后50℃干燥10h。
[0050]将本实施例中所制备的阻垢剂0.5g加入50ml水中，磁力搅拌下每隔10h取上清液测定特定波长下的吸光度，测定后更换水，重复上述操作直至上清液未测出特定波长下的吸光度，释放终点为120h。
[0051]实施例5：
[0052]一种盐响应微胶囊阻垢剂，包括芯材HEDP和囊材；
[0053]囊材由含丙烯酸接枝聚偏氟乙烯的囊材铸液制成；
[0054]上述盐响应微胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，包括芯材和囊材；所述芯材为有机膦酸类阻垢剂；所述囊材由囊材铸液制成，所述囊材铸液包括丙烯酸接枝聚偏氟乙烯。2.如权利要求1所述的盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，所述有机膦酸类阻垢剂为ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA中的任意一种或多种组合。3.如权利要求1所述的盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，所述囊材铸液的制备方法如下：将聚偏氟乙烯溶于二甲基乙酰胺中，再加入丙烯酸和引发剂，40～50℃搅拌反应30～60min后，升温至70～80℃继续搅拌反应2～4h，保温静置脱泡。4.如权利要求1所述的盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，所述囊材铸液的制备方法如下：将聚偏氟乙烯溶于二甲基乙酰胺中，再加入丙烯酸，搅拌均匀后紫外线下照射2～4h，再升温至70～80℃继续搅拌反应10～20h，保温静置脱泡。5.如权利要求3或4所述的盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，所述聚偏氟乙烯经过四甲基氢氧化铵改性。6.如权利要求5所述的盐响应微胶囊阻垢剂，其特征在于，所述改性方法如下：将聚偏氟乙烯溶于N
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐莲莲，章明，郑勇，程琼，
申请(专利权)人：上海明诺环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：