[发明专利]环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法，各组分及其相对于所述阻垢缓蚀剂总重的重量百分比为：水解聚马来酸酐10%～15%，丙烯酸/2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸/N‑叔丁基丙烯酰胺三元共聚物14%～20%，过硫酸铵0.5%～1%，羧乙基硫代丁二酸5%～10%，葡萄糖酸钠5%～8%，甲基苯并三氮唑1%～2%，余量为去离子水。本发明的阻垢缓蚀剂无磷、无锌，对环境友好，同时阻垢缓蚀效果优异。

技术领域

本发明涉及一种工业水处理剂，具体涉及一种用于工业循环冷却水处理的环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

目前，工业循环水水处理药剂领域中含磷配方的药剂还是占主导地位，含磷药剂技术成熟，成本可控，处理效果基本符合国家或相关行业的标准。但是随着含磷废水的排放，事实上一方面加剧了水体富营养化的过程，破坏了原有的生态体系，另一方面也增加了废水治理和循环再利用的难度。这些年来，随着人民群众和社会团体对环保事业的逐渐关注以及环保意识的增强，含磷药剂的使用已经受到越来越多的限制，研发和生产环保型阻垢缓蚀剂已经成为了水处理从业者的一项热门攻克领域。

水处理药剂中除了含磷化合物，锌盐也是目前常用的冷却水缓蚀剂。锌盐主要靠Zn²⁺离子起缓蚀作用,其成膜比较迅速,与其它缓蚀剂如磷酸盐、有机膦酸盐等协同使用时,可取得良好的缓蚀效果。但是锌有毒性,使用浓度必须小于5mg/L。锌对鱼类和水生生物的毒性比对人的毒性大，故渔业水质要求为0.1mg/L。另外，系统的pH大于8.3时,锌有产生沉淀的倾向。

在上述情况下，开发无磷、无锌的环保型阻垢缓蚀剂已经是刻不容缓。

关于无磷、无锌的环保型阻垢缓蚀剂，中国专利文献CN102351328B（申请号201110274827.8）公开了一种用于循环冷却水系统的绿色全有机碳钢阻垢缓蚀剂，该阻垢缓蚀剂由阻垢剂和缓蚀剂组成，其中阻垢剂由水解聚马来酸酐与聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯三元共聚物，丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸类共聚物其中的一种或几种组成，缓蚀剂由草酸或草酸盐和α-羟基羧酸或其盐以及硅酸盐组成。该阻垢缓蚀剂符合环保要求，但阻垢缓蚀剂中加入硅酸盐，在高硬度水中易形成硅垢，限制了其应用范围。

中国专利文献CN102010077A（申请号 201010610661.8）公开了一种无磷阻垢缓蚀剂及制备工艺，无磷阻垢缓蚀剂包括阻垢成分3种、缓蚀成分4种，3种阻垢成分为聚环氧琥珀酸钠、水解聚马来酸酐、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；4种缓蚀成分为甲基苯并三唑、葡萄糖酸钠、钨酸钠、缓蚀剂咪唑啉季铵盐；其原料的质量百分比为聚环氧琥珀酸钠40%～50%、水解聚马来酸酐5%～10%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5%～10%；甲基苯并三唑1%～3%、葡萄糖酸钠8%～10%、钨酸钠1%～3%、咪唑啉季铵盐10%～15%。该阻垢缓蚀剂较好地兼顾了阻垢缓蚀性能，但咪唑啉季铵盐属于表面活性剂，实际使用过程中易产生较多泡沫，在空分装置的循环水系统中不能使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无磷、无锌、阻垢缓蚀效果良好的环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法。

实现本发明第一目的的技术方案是一种环保型阻垢缓蚀剂，各组分及其相对于所述阻垢缓蚀剂总重的重量百分比为：水解聚马来酸酐10%～15%，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-叔丁基丙烯酰胺三元共聚物14%～20%，过硫酸铵0.5%～1%，羧乙基硫代丁二酸5%～10%，葡萄糖酸钠5%～8%，甲基苯并三氮唑1%～2%，余量为去离子水。

所述丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-叔丁基丙烯酰胺三元共聚物是丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-叔丁基丙烯酰胺三种单体在过硫酸铵引发剂的作用下发生自由基聚合得到的三元共聚物，丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-叔丁基丙烯酰胺的质量比为8～10∶3～5∶3～5。