申请日2005.01.13
公开(公告)日2005.08.31
IPC分类号C02F5/10; C02F5/14
摘要
本发明涉及一种可生物降解的绿色复合缓蚀阻垢水处理剂及其制备方法，其特征在于由下述组份制备而成：聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比为4.1-12.8∶1.2-5.3∶0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2。本发明为无磷、无氮或低磷、低氮的环保型绿色复合缓蚀阻垢水处理剂，具有很好缓蚀阻垢效果。
权利要求书
1、一种复合缓蚀阻垢水处理剂，其特征在于由下述组份组成：聚环氧琥珀 酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比为4.1-12.8∶ 1.2-5.3∶0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2。
2、根据权利要求1所述的复合缓蚀阻垢水处理剂，其特征在于：所述聚环 氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比优 选为8.5∶5.3∶1.0/0.8∶1.6。
3、根据权利要求1所述的复合缓蚀阻垢水处理剂，其特征在于：所述钼酸 盐为钼酸铵或钼酸纳;所述有机磷酸盐为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸或 2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷;所述无机磷酸盐为六偏磷酸钠;所述咪唑型缓 蚀阻垢剂为苯骈三氮唑或甲基苯骈三氮唑。
4、根据权利要求1-3中任何一项所述的复合缓蚀阻垢水处理剂，其特征在 于：所述聚环氧琥珀酸的结构通式如下：
其中聚合度n为2到50，M是H或一种水溶性阳离子，R是H，C1-4烷基 或C1-4取代烷基。
5、一种复合缓蚀阻垢水处理剂的制备方法，按照聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶ 有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比为4.1-12.8∶1.2-5.3∶ 0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2的比例配制复合缓蚀阻垢剂，并搅拌均匀。
6、根据权利要求5所述的复合缓蚀阻垢水处理剂的制备方法，其特征在于： 所述聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的 重量比优选为8.5∶5.3∶1.0/0.8∶1.6。
7、根据权利要求5所述的复合缓蚀阻垢水处理剂的制备方法，其特征在于： 所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸纳;所述有机磷酸盐为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲 叉膦酸或2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷;所述无机磷酸盐为六偏磷酸钠;所述 咪唑型缓蚀阻垢剂为苯骈三氮唑或甲基苯骈三氮唑。
8、根据权利要求5-7中任何一项所述的复合缓蚀阻垢水处理剂的制备方法， 其特征在于：所述聚环氧琥珀酸的结构通式如下：
其中聚合度n为2到50，M是H或一种水溶性阳离子，R是H，C1-4烷基 或C1-4取代烷基。
说明书
一种可生物降解的绿色复合缓蚀阻垢水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合缓蚀阻垢水处理剂及其制备方法，特别涉及一种可 生物降解的绿色复合缓蚀阻垢水处理剂及其制备方法。
背景技术
传统的含氮、磷的缓蚀阻垢剂，例如六偏磷酸钠和苯骈三氮唑等会造成水 的富养化，对水环境造成极大的破坏，因此开发和推广使用无磷、无氮或低磷、 低氮的绿色水处理剂是水处理剂行业发展的一个必然趋势。
目前市场上已有无磷或低磷水处理剂，例如聚丙烯酸钠(PAA)、聚甲基丙 烯酸(PMAA)等，虽然这类阻垢缓蚀剂的性能较好，但难以生物降解为对环境 无害的最终产物，而且合成复杂，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种无磷、无氮或低磷、低氮的绿色复合缓蚀阻 垢水处理剂。
本发明的另一目的是提供一种无磷、无氮或低磷、低氮的绿色复合缓蚀阻 垢水处理剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种缓蚀阻垢剂，其通式结构如下：
聚环氧琥珀酸(以下简称PESA)的通式如下：
其中聚合度n为2到50，最佳聚合度为2到25，M是H或一种水溶性阳离 子，例如Na+，NH4 +或K+等，R可以是H，C1-4烷基或C1-4取代烷基。
PESA的制备方法，在温度为55-75℃、pH值为5-7的条件下，马来酸酐在 过氧化物和钒系催化剂的作用下进行环氧化反应，生成环氧琥珀酸;然后在 85-105℃的温度条件下，反应产物在稀土引发剂的作用下进行聚合反应，生成 PESA。
所述稀土引发剂分两次加入，环氧化反应结束以后，系统升温，当温度升 高到一定值以后，例如80℃，开始加入第一批稀土引发剂进行聚合反应，在聚 合反应进行了一到两个小时以后，再加入第二批引发剂。
所述过氧化物为过氧化氢;所述钒系催化剂为钨酸钠;所述稀土引发剂为 氢氧化钙。
一种复合缓蚀阻垢水处理剂，其特征在于由下述组份组成∶聚环氧琥珀酸∶ 钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比为4.1-12.8∶ 1.2-5.3∶(0.5-4.0)/0.8-3.2∶0.8-3.2。
所述聚环氧琥珀酸(以下简称PESA)的通式如下：
其中聚合度n为2到50，最佳聚合度为2到25，M是H或一种水溶性阳离 子，例如Na+，NH4 +或K+等，R可以是H，C1-4烷基或C1-4取代烷基。
所述聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢 剂的重量比优选为8.5∶5.3∶1.0/0.8∶1.6。
所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸纳;所述有机磷酸盐为羟基乙叉二膦酸(HEDPA)、 氨基三甲叉膦酸(ATMPA)或2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)，所述无机 磷酸盐为六偏磷酸钠;所述咪唑型缓蚀阻垢剂为苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑。
一种复合缓蚀阻垢水处理剂的制备方法，在50ml烧杯中按照聚环氧琥珀 酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢剂的重量比为4.1-12.8∶ 1.2-5.3∶0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2配制复合缓蚀阻垢剂，并搅拌均匀。
本发明的优点是：本发明为无磷、无氮或低磷、低氮的环保型绿色缓蚀阻 垢水处理剂，具有很好缓蚀效果。
用本发明的复合缓蚀阻垢水处理剂对20号碳钢的腐蚀速度采用静态挂片失 重法进行测定。
腐蚀实验用水样中CaCl2的浓度为0.004mol.L-1，NaHCO3的浓度为0.003 mol.L-1，MgSO1的浓度为0.002mol.L-1，NaCl的浓度为0.010mol.L-1。
按照聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢 剂的重量比为4.1-12.8∶1.2-5.3∶0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2的比例配制复合缓蚀阻 垢剂;所用试片为A3碳钢腐蚀试验挂片(规格为50mm×25mm×2mm，表面积为 28cm2)，实验条件为50℃，实验时间为72h，浓缩倍数为1.5倍。试验前后挂片 经酸洗、水冲、乙醇脱水、吹干、恒重、称量(精确到0.1mg);通过挂片的失重、 表面积和试验时间，计算腐蚀速率和缓蚀率。
实验结果表明腐蚀速度可以控制在0.0078-0.045mm/a的范围内，缓蚀率可达 到97%以上，没有明显的点蚀。
采用EDTA滴定法测定阻垢率。阻垢实验用水样中钙离子浓度为0.007 mol.L-1，碳酸根离子浓度0.014mol.L-1。
按照聚环氧琥珀酸∶钼酸盐∶有机磷酸盐/无机磷酸盐∶咪唑啉型缓蚀阻垢 剂的重量比为4.1-12.8∶1.2-5.3∶0.5-4.0/0.8-3.2∶0.8-3.2的比例配制复合缓蚀阻 垢剂;在pH值为9的条件下50℃恒温6小时，然后冷却、过滤，用EDTA滴定滤液中 的Ca2+的浓度，并计算阻垢率，结果表明本发明的复合缓蚀阻垢水处理剂的阻垢 率可达98%以上。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
