CN105668813B - 一种阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效环保阻垢剂以及该高效环保阻垢剂的制备方法。其中，本发明所述的高效环保阻垢剂，其组分合理，能显著降低装置设备中的水腐蚀、结垢现象，可以延长装置设备的使用寿命，并且绿色环保，安全性高，具有极佳的市场价值和环保价值，具有极高的推广前景。本发明所述的高效环保阻垢剂的制备方法，方法合理，简单，应用方便，生产成本低，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于阻垢剂制造领域，具体地，涉及一种阻垢剂，以及该阻垢剂的制备方法。
背景技术
随着工业化生产迅速发展，水资源短缺和水质污染日益严重，已经成为世界性的社会危机。工业循环冷却水***虽然可以节约大量水资源，但在运行过程中由于空气污染、水温升高、浓缩倍数的提高、工艺介质泄漏等因素的影响，细菌和溶解氧含量大大增加，导致循环冷却水出现严重的结垢、腐蚀和菌藻滋生等弊端，使***的换热效率大为降低，检修频繁，甚至严重威胁生产的正常进行，造成严重的后果。
目前，我国主要是以磷系或聚合物为主的缓蚀阻垢剂，然而磷系阻垢剂容易滋生菌藻、污染环境；硅系易结垢。此外，有机磷或无机磷阻垢剂过度使用会导致水体的富营养化，破坏水体的生态平衡。聚丙烯酸等聚合物虽然无毒，但是属于高度非生物降解，也是环境不可接受的污染物。因此，开发高效、价廉、无毒、可生物降解的环保阻垢剂是重要的发展方向。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明提供了一种阻垢剂以及该阻垢剂的制备方法。
技术方案：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 20-40份
聚丁二酰亚胺 5-30份
烷基环氧羧酸盐8-20份
壳聚糖 5-15份
咪唑啉缓蚀剂 5-8份
木素磺酸钠 5-8份
改性树脂 0.5-5份。
本发明所述的阻垢剂组分合理、生产简单，易于生产，阻垢剂能显著降低装置设备中的水腐蚀、结垢现象，可以延长装置设备的使用寿命。并且绿色环保，安全性高，具有极佳的市场价值和环保价值，因此，具有极高的推广前景。其中，聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺生物降解性好、为环境友好型原料，最终降解产物是对环境无害。而烷基环氧羧酸盐具有无毒、耐氯、耐温以及优良的阻CaCO3垢性能，可用于高碱度、高硬度、高浓缩倍数的冷却水***并为环境所接受。此外，咪唑啉缓蚀剂无毒、无刺激性气味，对人体及周围环境没有危害，属于环境友好型缓蚀剂，而且咪唑啉缓蚀剂在各种介质中均具有较好的缓蚀性能，可通过覆盖效应和提高腐蚀反应的活化能来防止氧气和二氧化碳对金属设备的腐蚀，且防腐效率高。同时，木素磺酸钠作为制浆造纸工业亚硫酸法制浆废液的回收物，具有缓蚀、阻垢、以及分散作用。它来源于植物体，无毒且生物可降解，还是来源丰富的可再生资源，应用成本低。并且，壳聚糖原料来源广且绿色环保，可以对晶核和晶体的活性点有很好的吸附能力，并能抑制晶体的生长。而改性树脂作为粘接剂，使整个阻垢剂均匀、稳定。
作为本发明的一种改进，上述的阻垢剂，还包括2-8份功能性添加剂，所述功能性添加剂为柠檬酸或草酸或苹果酸。其中优选采用柠檬酸，其首先能促进各种盐的溶解，同时柠檬酸是一种助洗剂，可以迅速沉淀金属离子。
进一步的，上述的阻垢剂，所述阻垢剂中包括20-30份的水。作为上述阻垢剂的溶剂，应用方便，且应用成本低。
进一步的，上述的阻垢剂，所述水为去离子水。产品质量稳定，性能优越。
进一步的，上述的阻垢剂，所述改性树脂为改性环氧树脂。改性环氧树脂可以提高阻垢剂的耐热性、延长使用期和贮存期、低粘度、低温固化性等，使其性能优良。
进一步的，上述的阻垢剂，所述咪唑啉缓蚀剂为环烷基咪唑啉或环烷酸咪唑啉或聚氧乙烯醚咪唑啉。多种咪唑啉类成分可以进行应用，原料来源广，由于其分子结构中含有氮五元杂环的化合物，它相容性好，热稳定性好，毒性低，能阻垢杀菌，它可以在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位；也可以络合溶液中的某些氧化剂，达到缓蚀的目的，当水中存在有机物、硫化氢、亚铁离子时可起到较好的氧化杀菌作用，综上所述可作为缓蚀剂和杀菌剂使用。
本发明还提供一种阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、咪唑啉缓蚀剂、木素磺酸钠和改性树脂；
（4）加入另一半的水，充分搅拌混合得阻垢剂。
本发明所述的阻垢剂的制备方法，方法合理，简单，应用方便，生产成本低，适合大规模工业化生产。
进一步的，上述的阻垢剂的制备方法，向步骤（3）和（4）之间加入功能性添加剂，搅拌混合。
进一步的，上述的阻垢剂的制备方法，搅拌速度为100-300r/min。易于实现，且耗能低。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述的阻垢剂，其组分合理，能显著降低装置设备中的水腐蚀、结垢现象，可以延长装置设备的使用寿命。并且绿色环保，安全性高，具有极佳的市场价值和环保价值，因此，具有极高的推广前景。本发明所述的阻垢剂的制备方法，方法合理，简单，应用方便，生产成本低，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。
实施例1
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 20份
聚丁二酰亚胺 5份
烷基环氧羧酸盐8份
壳聚糖 5份
环烷基咪唑啉 5份
木素磺酸钠 5份
改性环氧树脂 0.5份
去离子水 30份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以100r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷基咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；
（4）加入另一半的水，以100r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例2
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 40份
聚丁二酰亚胺 30份
烷基环氧羧酸盐20份
壳聚糖 15份
环烷酸咪唑啉 8份
木素磺酸钠 8份
改性环氧树脂 5份
柠檬酸 8份
去离子水 20份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以300r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷酸咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入柠檬酸，以300r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以300r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例3
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 30份
聚丁二酰亚胺 15份
烷基环氧羧酸盐15份
壳聚糖 10份
聚氧乙烯醚咪唑啉 7份
木素磺酸钠 6份
改性环氧树脂 3份
苹果酸 5份
去离子水 25份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以200r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、聚氧乙烯醚咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入苹果酸，以200r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以200r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例4
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 25份
聚丁二酰亚胺 20份
烷基环氧羧酸盐10份
壳聚糖 9份
环烷酸咪唑啉 5份
木素磺酸钠 6份
改性环氧树脂 2份
草酸5份
去离子水 25份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以250r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷酸咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入草酸，以250r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以250r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例5
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 35份
聚丁二酰亚胺 10份
烷基环氧羧酸盐16份
壳聚糖 12份
环烷基咪唑啉 8份
木素磺酸钠 6份
改性环氧树脂 4份
柠檬酸 2份
去离子水 22份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以160r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷基咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入柠檬酸，以160r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以160r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例6
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 22份
聚丁二酰亚胺 12份
烷基环氧羧酸盐12份
壳聚糖 12份
聚氧乙烯醚咪唑啉 5份
木素磺酸钠 8份
改性环氧树脂 2份
苹果酸2份
去离子水 30份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以220r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、聚氧乙烯醚咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入苹果酸，以220r/min的搅拌速度搅拌混合
（4）加入另一半的水，以220r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例7
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 28份
聚丁二酰亚胺 12份
烷基环氧羧酸盐12份
壳聚糖 9份
环烷酸咪唑啉 7份
木素磺酸钠 5份
改性环氧树脂 2.5份
草酸 2份
去离子水 23份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以150r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷酸咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入草酸，以150r/min的搅拌速度搅拌混合
（4）加入另一半的水，以150r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例8
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 35份
聚丁二酰亚胺 16份
烷基环氧羧酸盐14份
壳聚糖 13份
聚氧乙烯醚咪唑啉 8份
木素磺酸钠 8份
改性环氧树脂 4份
苹果酸 8份
去离子水 22份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以230r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、聚氧乙烯醚咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入苹果酸，以230r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以230r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例9
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 25份
聚丁二酰亚胺 15份
烷基环氧羧酸盐18份
壳聚糖 8份
环烷基咪唑啉 6份
木素磺酸钠 6份
改性环氧树脂 1份
草酸8份
去离子水 28份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以180r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷基咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入草酸，以180r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以180r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
实施例10
一种阻垢剂，以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 35份
聚丁二酰亚胺 28份
烷基环氧羧酸盐17份
壳聚糖 13份
环烷酸咪唑啉 7份
木素磺酸钠 7份
改性环氧树脂 3份
柠檬酸5份
去离子水 20份。
上述阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）向一半的水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）以270r/min的搅拌速度条件下，边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、环烷酸咪唑啉、木素磺酸钠和改性环氧树脂；再加入柠檬酸，以270r/min的搅拌速度搅拌混合；
（4）加入另一半的水，以270r/min的搅拌速度条件下，充分搅拌混合得阻垢剂。
使用时，将实施例1-10的阻垢剂投入到装置设备中，搅拌均匀，调节pH到9-12可以更加有效减少装置设备中的水腐蚀、结垢现象。
以上所述仅是发明的几个实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种阻垢剂，其特征在于：以重量组分计，包括以下组分：
聚环氧琥珀酸 20-40份
聚丁二酰亚胺 5-30份
烷基环氧羧酸盐8-20份
壳聚糖 5-15份
咪唑啉缓蚀剂 5-8份，所述咪唑啉缓蚀剂为环烷基咪唑啉或环烷酸咪唑啉或聚氧乙烯醚咪唑啉
木素磺酸钠 5-8份
改性环氧树脂 0.5-5份
功能性添加剂2-8份，所述功能性添加剂为柠檬酸或草酸或苹果酸
去离子水20-30份。
2.根据权利要求1所述的阻垢剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）向一半的去离子水中加入聚环氧琥珀酸和聚丁二酰亚胺；
（2）边搅拌边加入烷基环氧羧酸盐；
（3）待烷基环氧羧酸盐完全溶解后加入壳聚糖、咪唑啉缓蚀剂、木素磺酸钠和改性环氧树脂；
（4）加入功能性添加剂，搅拌混合；
（5）加入另一半的去离子水，充分搅拌混合得阻垢剂。
3.根据权利要求2所述的阻垢剂的制备方法，其特征在于：搅拌速度为100-300r/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: No. 35, Yueyang Road, Shaxi Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215400, 101, building 1, 64 Middle Market Road, Lu Lu, Taicang, Jiangsu, Suzhou Patentee before: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Scale inhibitor and preparation method thereof Effective date of registration: 20211221 Granted publication date: 20190426 Pledgee: The Bank of Suzhou Taicang branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021320010574 |
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