[发明专利]无磷反渗透阻垢剂EDA-PAMAM及其制备方法

说明书

本发明属于水处理药剂领域，具体涉及一种无磷反渗透阻垢剂EDA‑PAMAM及其制备方法。二胺类化合物与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应；反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应，得到1.0代阻垢剂EDA‑PAMAM，1.0代阻垢剂EDA‑PAMAM与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应；反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应，得到2.0代阻垢剂EDA‑PAMAM。本发明是一种新型的聚酰胺‑胺树状大分子阻垢剂，药剂用量少且不含磷，在投加量较小的情况下，具有更高的阻垢效果；对CaCO₃、CaSiO₃垢都具有优异的阻垢性能；本发明还提供其制备方法，整个生产过程无三废排放。

技术领域

本发明属于水处理药剂领域，具体涉及一种无磷反渗透阻垢剂EDA-PAMAM及其制备方法。

背景技术

随着人们的环保意识和水资源短缺、污染的矛盾日益突出，因此，节约水资源，保护生态环境的战略应该提上日程。工业的飞速发展离开不循环冷却水的大规模使用，工业冷却水循环使用过程中，随着水分不断蒸发、浓缩，水中Ca²⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、硅酸盐等无机离子浓度逐渐增大，颗粒、胶体和难溶性盐就会附着在系统的内表面，影响换热效率进而加快设备的腐蚀和老化。

解决这一问题最常用和经济的方法是在缓缓冷却水中加入阻垢剂，然而，现如今市场上常用的阻垢剂大部分含磷且价格昂贵，水体的富营养化和成本较高违背了可持续发展的理念。因此，开发绿色无磷阻垢剂成为研究的热点和主流方向。本发明的新型无磷反渗透阻垢剂EDA-PAMAM由于开发成本、阻垢效果好等优点在不久的将来定能大规模应用于水处理领域。

中国专利CN101352655公开的反渗透膜阻垢剂各组分按重量百分比为：有机膦酸25～50％，磺酸盐共聚物20～40％，pH值调节剂5～15％，其余为去离子水。中国专利CN102167451A公开的反渗透膜阻垢剂各组分按重量百分比为：聚环氧琥珀酸钠5～15％，聚天冬氨酸钠5～15％，聚马来酸3～10％，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸1～5％，己二胺四甲基磷酸六钾盐，己二胺为核的聚酰胺胺8～15％，其余为水。这些阻垢剂能有效控制硅垢和钙垢，但是含有有机膦酸盐，膦酸盐易水解，会造成水体富营养化，带来环境污染的问题。中国专利CN102585196A公开了阻垢缓蚀剂聚环氧琥珀酸钠的合成方法，聚环氧琥珀酸钠能很好的控制钙垢，但对硅垢的阻垢效果并不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无磷反渗透阻垢剂EDA-PAMAM，与传统的有机膦酸(盐)阻垢剂相比，该药剂用量更少且不含磷；对CaCO₃、CaSiO₃垢都具有优异的阻垢性能；本发明还提供其制备方法，整个生产过程无“三废”排放，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。

本发明所述的无磷反渗透阻垢剂EDA-PAMAM，二胺类化合物与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应；反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应，得到1.0代阻垢剂EDA-PAMAM。

优选地，1.0代阻垢剂EDA-PAMAM与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应；反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应，得到2.0代阻垢剂EDA-PAMAM。2.0与1.0代相比，2.0代阻垢剂含有更多的胺基端基，阻垢性能更好。

本发明与传统的有机膦酸(盐)阻垢剂相比，该药剂用量更少且不含磷，不存在浓水排放磷超标问题。

其中：

有机溶剂为支链或非支链的烷烃、烷基取代的芳族溶剂、与水不混溶或部分混溶的醇或醚中的一种或多种。有机溶剂优选为甲醇、乙醇、丁二醇、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷或三乙醇胺中的一种或多种。

二胺类化合物优选为乙二胺、丙二胺或丁二胺。