一種水處理緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水處理緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 咪唑啉季銨鹽緩蝕劑由于其良好的水溶性，廣泛應(yīng)用在水處理緩蝕劑領(lǐng)域，主要 用做油田緩蝕劑、殺菌劑、酸洗緩蝕劑、表面活性劑、清洗劑等。目前，國內(nèi)外對咪唑啉季銨 鹽的合成報道很多，在對咪唑啉季銨化時，多采用氯化芐、硫酸二甲酯、環(huán)氧氯丙烷等作為 季銨化試劑，這些試劑毒性強，易揮發(fā)，不易操作，對生產(chǎn)人員危害大，對環(huán)境不友好。如：中 國專利申請200910305443. 0所公開的一種烷基咪唑啉季銨鹽的制備方法以及中國專利申 請201110060385. 7所公開的一種金屬緩蝕劑的制備方法，上述方法中采用氯化芐或氯乙 酸作為季銨化試劑，不僅具有毒性，而且容易產(chǎn)生鹵素離子帶來的二次腐蝕的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明的目的之一是在保證水處理緩蝕劑緩釋性能的前提下，提 供一種合成工藝簡便，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保的水處理緩蝕劑的制備方法；本發(fā)明的目的之二 是提供一種新型水處理緩蝕劑，其緩蝕性能更好。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案如下： 一種水處理緩蝕劑的制備方法，所述水處理緩蝕劑為咪唑啉季銨鹽，所述方法包括使 咪唑啉類化合物與季銨化試劑發(fā)生成鹽反應(yīng)生成所述咪唑啉季銨鹽的步驟，所述的季銨化 試劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞乙酯中的一種或多種的組合，所述成鹽反應(yīng)實施如 下：將咪唑啉類化合物和溶劑加入到反應(yīng)器中，在攪拌的條件下，控制反應(yīng)溫度60~90°C， 將季銨化試劑滴加到反應(yīng)器中，反應(yīng)l~4h;然后升溫至95~120°C，反應(yīng)3~10h，冷卻即得所 述咪唑啉季銨鹽。
[0005] 優(yōu)選地，所述咪唑啉類化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種水處理緩蝕劑的制備方法，所述水處理緩蝕劑為咪唑啉季銨鹽，所述方法包括 使咪唑啉類化合物與季銨化試劑發(fā)生成鹽反應(yīng)生成所述咪唑啉季銨鹽的步驟，其特征在 于，所述的咪唑啉季銨化試劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞乙酯中的一種或多種的組 合，所述成鹽反應(yīng)實施如下：將咪唑啉類化合物和溶劑加入到反應(yīng)器中，在攪拌的條件下， 控制反應(yīng)溫度60~90°C，將季銨化試劑滴加到反應(yīng)器中，反應(yīng)l~4h ;然后升溫至95~120°C， 反應(yīng)3~10h，冷卻即得所述咪唑啉季銨鹽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述咪唑啉類化合物的結(jié)構(gòu)式如 下：
上式中，R為CfrC18的直鏈基團(tuán)，選自十五烷基、十七烷基、十七碳-9-烯基、十三烷基、 ^-烷基、壬基、己基中的一種；n=4~8。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑為醇類溶劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑為選自乙醇、乙二醇、正丙 醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇中的一種或多種的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述咪唑啉類化合物和季銨化 試劑的投料摩爾比為1 : (〇. 6~1. 4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述咪唑啉類化合物和季銨化 試劑的質(zhì)量總和與溶劑的質(zhì)量比為1: (〇. 5~1. 5)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括制備所述咪唑啉 類化合物的步驟，該步驟包括： 酰胺化反應(yīng)：在氮氣保護(hù)下，將摩爾比為1 :(〇. 6~1. 3)的有機羧酸和有機聚醚多元胺 混合，控制溫度90~110°C，壓力0. 1 ~ 0. 2MPa，反應(yīng)I ~ 4h，分離出酰胺化反應(yīng)生成的水； 環(huán)化反應(yīng)：控制酰胺化反應(yīng)后的體系的溫度150~200°C，壓力0. 2 ~ 0. 6MPa，反應(yīng)3 ~ 8h，然后控制溫度200~250°C，壓力0. 6 ~ 0. 8MPa，反應(yīng)l~3h，分離出反應(yīng)體系中的水和未 反應(yīng)完的原料，冷卻得到所述咪唑啉類化合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述有機羧酸為軟脂酸、硬脂酸、油 酸、豆蔻酸、月桂酸、癸酸、己酸中的一種或多種的組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述有機聚醚多元胺選自 NH2C2H 4NH(C2H4O)4H、NH2C 2H4NH(C2H4O)6H、NH 2C2H4NH(C2H4O) 8H 中的一種或多種的組合。
10. -種水處理緩蝕劑，其特征在于：所述水處理緩蝕劑為如下式所示的咪唑啉季銨 鹽，
【專利摘要】本發(fā)明一種水處理緩蝕劑及其制備方法。水處理緩蝕劑為咪唑啉季銨鹽，該方法包括使咪唑啉類化合物與季銨化試劑發(fā)生成鹽反應(yīng)生成咪唑啉季銨鹽的步驟，咪唑啉類化合物的合成由有機羧酸和有機聚醚多元胺反應(yīng)制得，季銨化試劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞乙酯中的一種或多種的組合，成鹽反應(yīng)實施如下：將咪唑啉類化合物和溶劑加入到反應(yīng)器中，在攪拌的條件下，控制反應(yīng)溫度60~90℃，將季銨化試劑滴加到反應(yīng)器中，反應(yīng)1~4h；然后升溫至95~120℃，反應(yīng)3~10h，冷卻即得所述咪唑啉季銨鹽。本發(fā)明方法符合綠色化工的要求，合成過程低毒，操作簡便，產(chǎn)品后處理方便，且所得水處理緩蝕劑具有優(yōu)良的緩蝕性能。
【IPC分類】C07D233-14, C02F5-12
【公開號】CN104817193
【申請?zhí)枴緾N201510120944
【發(fā)明人】顧新
【申請人】九洲生物技術(shù)（蘇州）有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月19日