[发明专利]水溶性季铵盐荧光单体、荧光聚合物，及其制备方法

说明书

本发明属于循环冷却水处理药剂制备及应用技术领域，尤其涉及水溶性季铵盐类荧光单体、荧光聚合物及其制备方法；所述水溶性季铵盐荧光单体通式如下：本发明提供的水溶性季铵盐荧光单体，具有荧光效率高，反应活性高的特点。

技术领域

本发明属于循环冷却水处理药剂制备及应用领域，尤其涉及水溶性季铵盐类荧光单体、荧光聚合物，及其制备方法。

背景技术

冷却水是工业用水的重要主体，占工业用水总量的百分之九十以上。在敞开式循环水系统中，部分冷却水在不断循环的热交换和再冷却过程中被蒸发，因而水中各种矿物质和离子含量也不断增加，容易在系统管壁上沉淀附着形成水垢，降低设备的传热效率，严重时还会引起垢下腐蚀，使设备报废。目前，国内工业循环冷却水处理多采用含磷药剂作为缓蚀阻垢剂来减少换热设备的结垢率、腐蚀率等。然而，随着环保要求日趋严格，含磷药剂在工业循环冷却水中的应用越来越受到限制，低磷、无磷复配药剂应运而生。

复配药剂的添加量对工业循环冷却水的处理效果以及循环水处理系统的运行效率有重要影响。现有技术采用惰性荧光示踪剂对工业循环冷却水中的复配药剂浓度进行在线监测，即事先将惰性荧光示踪剂通过物理混合方法添加至复配药剂中，通过测定循环冷却水中荧光示踪剂的浓度即可间接获得复配药剂的浓度。然而该方法仅在系统排污时荧光值会下降，并不适用于所有类型的循环水系统。

荧光聚合物，即将荧光发色基团通过化学键链接至聚合物中，其荧光强弱能够直接反应出循环冷却水中聚合物的浓度，因此对于精准、实时测定工业循环冷却水中复配药剂的浓度具有重要意义。该类荧光聚合物须具备较高的荧光量子效率和稳定的荧光性能，荧光基团的添加量必须在能够准确测定的范围内，且对水处理药剂阻垢分散性能的影响较小。中国发明专利申请公开号CN1229091A公开了一种兼有荧光示踪和阻垢分散作用的聚合物及其合成方法，通过荧光有机酸盐与聚合物之间的转酰胺反应制得具有荧光标记的水处理剂。该方法的不足之处在于：1)高温高压的反应条件要求较为苛刻；2)反应对初始聚合物稳定性要求较高。

发明内容

发明的首要目的在于提供一种水溶性季铵盐荧光单体，具有荧光效率高，反应活性高的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种符合如下通式的水溶性季铵盐荧光单体：

其中，R₁为-H或-CH₃；

A为-CH₂-、-CH₂CH(OH)CH₂OCO-、-CH₂CH(OH)CH₂NHCO-、-CH₂CH(OH)CH₂OCH₂-、-CH₂C₆H₄-中的一种；

X^一为OH^-,Br^-，Cl^-，I^-中的一种。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种水溶性季铵盐类荧光单体，双键活性高，易于与羧酸类单体反应制备具有荧光标记作用的聚合物；荧光量子效率好，可准确的检测其在水中的浓度。此外，荧光单体的制备方法简单，所用溶剂可回收利用，对环境友好。

本发明的另一个目的在于提供一种如上所述水溶性季铵盐荧光单体的制备方法，包括如下步骤：

(1)在惰性气体保护下，向反应溶剂中加入4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N,N-二甲氨基丙胺，在25-80℃下反应2～24小时，之后加入甲醇钠，搅拌混合反应，待反应完全后，调节溶液pH至9-11，得4-烷氧基-N-(3-N’,N’-二甲基氨基丙基)萘二甲酰亚胺溶液；