[发明专利]一种新型环保聚醚阻垢剂、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种新型环保聚醚阻垢剂、其制备方法及其应用，属于高分子材料领域，该阻垢剂以马来酸酐（MA）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO‑7）、氢氧化钠为原料，过硫酸钾为引发剂，在水溶液中进行共聚反应，合成集羧酸基、酯基、醚基于一体的新型聚醚类阻垢剂。本申请的聚醚阻垢剂是在水溶液中进行共聚反应，且聚合温度在80℃左右，工艺条件温和；同时，原料中不含N、P、S等元素，目标产物属于绿色环保型产品，生物降解率较高；在整个制备过程中，无废气、废液、废渣产生，工艺上合理，能够满足工业化生产的需要，经济上有利；目标产品为粘稠状液体，便于运输和储存；本申请符合绿色化学发展要求，具有较好的环保效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其是聚醚类阻垢剂领域，具体为一种新型环保聚醚阻垢剂、其制备方法及其应用。本申请的阻垢剂是一种环保、高效阻垢剂，其制备条件温和，绿色环保，具有一定的应用价值。

背景技术

随着经济和社会的发展，对于水资源的需求日益增加，水资源的供需矛盾日益突出。因此，如何减少工业用水，并对工业废水进行合理处理和回用，受到人们的高度重视。在冷却水回用过程中，随着水分的不断蒸发和浓缩，水中的无机盐离子浓度逐渐升高，沉积在换热设备表面，形成污垢，从而导致换热器效率下降，腐蚀加剧。因此，阻垢成了人们亟待解决的问题。

针对冷却水水垢问题，目前最常用的阻垢方法是向循环水中添加阻垢剂。阻垢剂发展至今，其种类和数量繁多，经历了无机聚磷酸盐、有机聚膦酸(盐)、聚羧酸类、二元及三元含磷共聚物、二元及三元低磷和无磷共聚物等几个阶段。近年来，随着人类环保意识的提高，开发绿色环保水处理剂已成为国内外学者研究的热点课题。

为此，发明人提供一种聚醚类阻垢剂，以用于水处理领域。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型环保聚醚阻垢剂、其制备方法及其应用。本申请的阻垢剂以马来酸酐(MA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)、氢氧化钠为原料，过硫酸钾为引发剂，在水溶液中进行共聚反应，合成集羧酸基、酯基、醚基于一体的新型聚醚类阻垢剂。本申请阻垢剂的反应条件温和，原料中不含N、P、S等元素，目标产物属于绿色环保型产品，生物降解率较高。同时，本申请的阻垢剂在制备过程中，无废气、废液、废渣产生，符合绿色化学发展要求，具有较好的环保效益和社会效益，值得大规模推广和应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型环保聚醚阻垢剂，其结构式为：

式中：m、n分别表示重复单元数，m为1～3的自然数，n为1～3的自然数，粘均分子量为775～1283。

本申请还提供了一种上述新型环保聚醚阻垢剂的制备方法，其包括如下步骤：以马来酸酐、脂肪醇聚氧乙烯醚、第一苛性碱为原料，以过硫酸钾为引发剂，在水溶液中经酯化、聚合两步，制得聚醚阻垢剂；所述第一苛性碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-7。

包括如下步骤：

(1)将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7与马来酸酐按摩尔比1:1.05～1.2混合，得到第一混合物；将第一混合物在65～70℃下恒温反应3.0～5.0h，待恒温反应完成后，向其中快速加入第一苛性碱水溶液进行中和，得到聚醚大单体；

(2)将马来酸酐与第一苛性碱按摩尔比1:1.5～3.0混合，得到第三混合物，并将第三混合物升温至78～82℃；再向升温后的第三混合物中滴加反应溶液，1～1.5h内滴完，并得到第四混合物；将第四混合物在78～82℃下继续反应3～4h后，再升温至83～87℃反应2～3h，即得新型环保聚醚阻垢剂；