[发明专利]一种荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂（PEGDEYG）及其制备方法，是一种适用于工业循环冷却水系统的无磷且可生物降解的环保型多功能水处理剂，用于水质的缓蚀阻垢分散处理，属于水处理技术领域的水处理剂制备及应用技术。

背景技术

使用循环冷却水是节约工业用水常用方法，但冷却水经过多次循环使用后水中的无机金属离子如钙、镁、铁离子等极易形成难溶盐磷酸钙、碳酸钙、碳酸镁氢氧化铁等无机垢，无论是钙垢还是铁垢沉积都会严重导致换热设备传热效率降低，甚至引起垢下腐蚀导致设备穿孔，大大缩短设备使用寿命，严重时导致生产无法正常运行。所以防止钙垢的形成和沉积、抑制分散氢氧化铁的沉积并延缓设备的腐蚀是一个十分现实和重要的问题，使用兼有阻垢、分散、缓蚀性能的多功能水处理剂是能够防止垢形成或者抑制其沉积从而达到延缓腐蚀的一种非常好的方法。

目前研究较多且阻垢缓蚀效果较好的一类水处理剂多为磷酸盐类，如羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、多元醇磷酸酯（PAPE）、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、2-羟基磷酰基乙酸（HPAA）、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTC）、乙二胺四亚甲基磷酸（EDTMP）以及多氨基多醚基四亚甲基磷酸（PAPEMP）等，由于含磷水处理药剂的使用易使菌藻大量繁殖而形成赤潮导致对水环境的污染，所以磷系配方因含磷通常也含氮目前已被限制使用，因此开发无磷多功能水处理药剂成为21世纪的大势所趋。

但是无磷绿色环保的水处理药剂由于其结构中无磷则无法采用钼酸铵分光光度法测试进而无法对其在水溶液中的含量进行正确评估，而荧光标识聚合物的出现为工业循环冷却水处理中的微量分析提供了一种快速准确的新方法，结构分子中含有荧光基团可以实现对系统准确的检测和给药控制，这样就可避免因水中药剂检测不准确造成腐蚀、结垢等不利因素；从而大大提高生成效率和控制的准确度。

本发明直接采用聚乙二醇二烯烃基醚和含乙烯基不饱和双键的单体以及含不饱和双键的荧光单体共聚制备了一种荧光标识无磷非氮且可生物降解的环保型聚醚多功能水处理药剂。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂（PEGDEYG）及其制备方法，该水处理剂可生物降解，并具有优异的阻垢、分散和缓蚀性能，是一种环境友好的聚乙二醇二烯烃基醚水处理剂。

技术方案：本发明的无磷环保型聚醚多功能水处理剂（PEGDEYG）是以聚乙二醇二烯烃基醚和含乙烯基不饱和双键的单体以及含不饱和双键的荧光单体进行自由基共聚而得，其结构通式为：

其中：A是含乙烯基不饱和双键单体聚合后的重复结构单元，B是含不饱和双键的荧光单体聚合后的重复结构单元，G是—CH₂—O—或—O—，聚合度x为1~5000，聚合度y为1~5000，聚合度z为1~5000，聚合度p为1~5000，聚合度q为1~5000，聚合度r为1~5000，重复单元m为3~1000。

上述的一种荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂的制备方法为：

在N₂氛下，以聚乙二醇二烯烃基醚质量为基准，将聚乙二醇二烯烃基醚加入反应釜中，将温度调至60~95℃后，加入0.1~5倍聚乙二醇二烯烃基醚质量的含乙烯基不饱和双键的单体、0.001~0.5倍聚乙二醇二烯烃基醚质量的含不饱和双键的荧光单体、0.01~0.5倍聚乙二醇二烯烃基醚质量的无机引发剂，2~22倍聚乙二醇二烯烃基醚质量的水，完成后继续在60~95℃下反应0.5～10h，冷至室温，制得5~80wt％荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂。

上述的一种荧光标识无磷环保型聚醚多功能水处理剂的制备方法中所述的聚乙二醇二烯烃基醚为聚乙二醇二烯丙基醚和聚乙二醇二乙烯基醚中的一种或两者的组合；所述的含乙烯基不饱和双键的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酸、衣康酸、富马酸、丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟己酯、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单异丙酯、马来酸异丁酯、马来酸单叔丁酯、马来单稀丙酯、富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、富马酸单丙酯、富马酸二羟丙酯或富马酸单丁酯的一种或多种的组合；所述的含不饱和双键的荧光单体为8-烯丙氧基-1,3,6-芘三磺酸钠和8-(4-乙烯基苄氧基)-1,3,6-芘三磺酸钠中的一种或者两种的组合；所述的无机引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、偏重亚磺酸钠、偏重亚磺酸钾、过磺酸钠、过磺酸钾或过氧化氢中的一种或者多种的组合。