[发明专利]一种无磷多功能微胶囊阻垢剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无磷多功能微胶囊阻垢剂及制备方法和应用，包括无磷多功能内芯和微胶囊壳层，所述无磷多功能内芯含有无磷阻垢剂和缓蚀抗菌试剂，所述微胶囊壳层为缓释壳层并包覆在所述无磷多功能内芯的外部。该无磷多功能微胶囊阻垢剂，不仅可以解决常规阻垢剂水溶性强、耗损高的问题，提高该无磷多功能微胶囊阻垢剂的持效期，而且还具有缓蚀、杀菌效果。

技术领域

本发明属于阻垢剂技术领域，特别涉及一种无磷多功能微胶囊阻垢剂及制备方法和应用。

背景技术

城市供水、工厂污水处理及油井等系统中，在管路内壁和常见过滤设备前常伴随发生结垢、堵塞和腐蚀等问题，这些问题严重时将会造成生产滞后，甚至导致整个系统的瘫痪。据相关报道，我国每年因为设备结垢和腐蚀而造成的损失可达到百亿元，所以亟需寻找合理有效的解决措施。

目前，常见的解决方式主要是通过投放一种或多种化学试剂来缓解和解决系统中的结垢和腐蚀等问题，例如投放阻垢剂或缓蚀剂。基于此，我国每年对阻垢剂的需求约以5.38％的增速上升，然而，由于传统阻垢剂存在诸如含磷水土营养化、有机溶剂用量大、持效期短、损失高等问题，逐渐与现代绿色工业的需求相差甚远。因此，发展具备多功能型、高效、持效长、无磷阻垢剂是解决工业生产和城市用水结垢问题的关键。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种无磷多功能微胶囊阻垢剂及制备方法和应用，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无磷多功能微胶囊阻垢剂，包括无磷多功能内芯和微胶囊壳层，所述无磷多功能内芯含有无磷阻垢剂和缓蚀抗菌试剂，所述微胶囊壳层为缓释壳层并包覆在所述无磷多功能内芯的外部。

优选的，所述无磷多功能内芯中的无磷阻垢剂，包括聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、丙烯酸磺酸共聚物、苯并三氮唑、柠檬酸盐、钼酸钠、马来酸酐中的任意一种或多种混合物；和/或，所述无磷多功能内芯中的缓蚀抗菌试剂为杂环碱季铵盐，包括氯化-1-甲基喹啉、氯化-1-萘甲基吡啶、溴化-1-乙基吡啶、氯化-1-萘甲基喹啉、溴化-1-乙基喹啉中任意一种或多种混合物。

优选的，所述微胶囊壳层的材质为丁二烯-苯乙烯共聚物，并且通过在油水界面发生缩聚反应而成。

一种无磷多功能微胶囊阻垢剂的制备方法，用于制备上述任意一项所述的无磷多功能微胶囊阻垢剂，具体包括以下步骤：

步骤S1，微胶囊壳层包覆：首先将微胶囊壳层的材质溶解在溶解剂中，接着将无磷多功能内芯的材料分散于溶解有微胶囊壳层的材质的溶解剂中，形成聚合物乳状分散液；然后将乳化引发剂逐滴滴入聚合物乳状分散液中，利用乳化引发剂引导微胶囊壳层的材质凝聚，利用溶液性质差异对无磷多功能内芯形成包覆；

步骤S2，微胶囊壳层固化：将步骤S1中滴入乳化引发剂的聚合物乳状分散液置于装有正庚烷的容器中搅拌，进行微胶囊壳层固化；

步骤S3，微胶囊收集：对步骤S2中进行搅拌后的溶液进行沉积，使壳层固化后的微胶囊分离，再对分离后的微胶囊进行清洗烘干，获得磷多功能微胶囊阻垢剂。

优选的，上述无磷多功能微胶囊阻垢剂的制备方法，还包括步骤S4，溶剂回收：对步骤S3中分离微胶囊的溶液进行加热搅拌，采用蒸馏方式对正庚烷和乳化引发剂进行冷凝回收。

优选的，在所述步骤S1中，微胶囊壳层的材质为1～10g的丁二烯-苯乙烯共聚物，溶解剂为10～50mL的二氯甲烷溶液，乳化引发剂为10～20mL的二甲基硅氧烷。

优选的，在所述步骤S1中，所述无磷多功能内芯的材料与所述微胶囊壳层的材质的质量比为1:1～5:1。

优选的，在所述步骤S1中，在200～550rpm的转速下，将无磷多功能内芯的材料充分分散于溶解有微胶囊壳层的材质的溶解剂中。