專利名稱：一種環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無磷、非氮可生物降解的環(huán)保型聚醚阻垢分散劑及其制備方法，屬于阻垢分散劑制備與應(yīng)用范疇，適用于工業(yè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，尤其適用于高鈣冷卻水水質(zhì)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中Ca2+、Mg2+、Ba2+和少量其它陽離子如Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+等，也有SO42' CO廣、0H_、HCO3' PO43' Si032_等成垢陰離子大大超過其飽和溶解度，易從水中沉淀析出形成水垢。阻垢劑是能夠防止水垢和污垢產(chǎn)生或者抑制其沉積生長的化學(xué)藥劑，目前國內(nèi)外在有機(jī)聚合物類阻垢劑研究方面主要集中在有機(jī)多元磷酸類阻垢劑和聚羧酸類阻垢劑，Calgon公司在分子中引入醚鍵，開發(fā)了多氨基多醚亞甲基膦酸(PAPEMP)，其親水性優(yōu)越，能夠同時阻止碳酸鈣垢、磷酸鈣垢，也具有較高的鈣容忍度，但其結(jié)構(gòu)中富含P元素，長期使用會造成水體的富營養(yǎng)化。另外，HEDP、PBTC等因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì) 量較小(〈600)，功能基團(tuán)較少，對磷酸鈣垢和氧化鐵顆粒的抑制和分散作用差，在含有高鈣和高鐵的水質(zhì)中易形成難溶于水的有機(jī)磷酸鈣和有機(jī)磷酸鐵，影響了它的應(yīng)用。另一類研究較多的水處理劑為無磷羧酸類水處理劑，如聚丙烯酸(PAA)、聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)等，雖然美國專利5062962和US5147555表明PESA對CaCO3和CaSO4有較好的阻垢效果，但對阻磷酸鈣的效果和分散鐵的能力較差。美國Betz公司在2003年推出新一代磺酸鹽共聚物AA-APES (丙烯酸-烯丙氧基聚乙氧基硫酸鹽共聚物)，其阻Ca3 (PO4)2的效率明顯提高，AA - APES對水硬度、懸浮物、溫度有更高的承受力，是新一代阻Ca3(PO4)2垢的無磷水處理齊IJ JMAPES中仍然含有引起水源富營養(yǎng)化的氮元素且阻硫酸鈣垢效果較差。中國發(fā)明專利
ZL200710019339.6則公開了一種無磷的烯丙氧基聚醚阻垢劑及其制備方法，但該阻垢劑制備過程中會產(chǎn)生大量難以處理的無機(jī)廢鹽，易造成二次污染而增加其工業(yè)化應(yīng)用成本，因此開發(fā)低磷或無磷非氮的綠色多功能水處理劑日益成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，本發(fā)明采用環(huán)氧丙醇開環(huán)綠色反應(yīng)工藝制得聚醚反應(yīng)單體，進(jìn)而制備了一種無磷非氮且可生物降解的環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑(APELL)及其制備方法，該阻垢分散劑可生物降解，并具有優(yōu)異的阻Ca3(P04)2、CaCO3, CaSO4垢效果，同時有良好的分散性能，是一種環(huán)境友好的聚醚多功能水處理劑。技術(shù)方案本發(fā)明的阻垢分散劑(APELL)是以聚醚反應(yīng)單體與含乙烯基不飽和雙鍵單體進(jìn)行自由基共聚而得，其結(jié)構(gòu)通式為
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑，其特征在于該阻垢分散劑以聚醚反應(yīng)単體與含こ烯基不飽和雙鍵單體進(jìn)行自由基共聚而得，其結(jié)構(gòu)通式為
2.一種如權(quán)利要求I所述的環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑的制備方法，其特征在于該制備方法為 在N2氛下，以烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量為基準(zhǔn)，將烯丙基聚こニ醇單醚和O. 5 2倍烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量的強(qiáng)堿加入反應(yīng)釜中，2(T120°C堿化l 5h后，加入O. 5 10倍烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量的環(huán)氧丙醇，5(T150°C下反應(yīng)f 10h，得聚醚反應(yīng)單體；將溫度調(diào)至5(T95°C后，加入O. 2飛倍烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量的含こ烯基不飽和雙鍵單體、O. Γ5倍烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量的水，混勻后滴加質(zhì)量百分濃度為5% 60 %的無機(jī)弓I發(fā)劑水溶液，無機(jī)引發(fā)劑的加入量為O. 0Γ0. 5倍烯丙基聚こニ醇單醚質(zhì)量，O. 5 6h滴完，滴完后繼續(xù)在5(T95°C下反應(yīng)O. 5 10h，冷至室溫，制得5 80被％環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述的含こ烯基不飽和雙鍵單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、衣康酸、馬來酸、富馬酸、丙烯酸羥甲酷、甲基丙烯酸羥甲酷、丙烯酸羥こ酷、甲基丙烯酸羥こ酷、丙烯酸羥丙酷、甲基丙烯酸羥丙酷、丙烯酸羥丁酷、丙烯酸羥己酷、馬來酸單甲酯、馬來酸單こ酯、馬來酸單異丙酯、馬來酸異丁酯、馬來酸單叔丁酷、馬來單稀丙酷、富馬酸單甲酷、富馬酸單こ酷、富馬酸單丙酷、富馬酸ニ羥丙酯或富馬酸單丁酯的ー種或多種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑的制備方法，其特征在于該所述的強(qiáng)堿為NaOH、KOH、CH3ONa, C2H5ONa的一種或者多種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述的無機(jī)弓I發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀、偏重亞磺酸鈉、偏重亞磺酸鉀、過磺酸鈉、過磺酸鉀或過氧化氫中的一種或者多種的組合。
全文摘要
一種環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑(APELL)涉及一種無磷、非氮且可生物降解的環(huán)保型枝狀聚醚阻垢分散劑及其制備方法，屬于水處理劑制備與應(yīng)用范疇，適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，尤其適用于高鈣冷卻水水質(zhì)。以聚醚羧酸反應(yīng)單體與含乙烯基不飽和雙鍵單體進(jìn)行自由基共聚而得，其結(jié)構(gòu)通式為其中A是含乙烯基不飽和雙鍵單體共聚后的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，聚合度x為1~5000，聚合度y為1~5000，重復(fù)單元m為1~100。該阻垢分散劑可生物降解，并具有優(yōu)異的阻Ca3(PO4)2、CaCO3、CaSO4垢效果，同時有良好的分散性能，是一種環(huán)境友好的聚醚多功能水處理劑。
文檔編號C02F5/10GK102674567SQ20121015120
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者凌磊, 劉廣卿, 吳文導(dǎo), 周鈺明, 姚清照, 孫偉, 張培新, 黃鏡怡 申請人:東南大學(xué)