[发明专利]一种无磷非氮型阻垢分散剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种无磷非氮型阻垢分散剂及其制备方法和应用，所述聚合物由羧甲基纤维素钠和衣康酸进行共聚所得，所述羧甲基纤维素钠和衣康酸的质量比为1:2，本发明以羧甲基纤维素钠和衣康酸为单体，通过硫酸铵作为引发剂，异丙醇作为链转移剂，聚合而成，得到的聚合物具有良好的阻垢性能和分散氧化铁的性能。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种无磷非氮型阻垢分散剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着国内外对含磷、氮废水排放的限制和可持续发展战略要求，开发环境友好的阻垢剂和水处理工艺已成为国内外研究重点。目前，国内外对环境友好型水处理药剂研究主要是聚天冬氨酸（PASP）和聚环氧琥珀酸（PESA）。PASP无磷、无毒、可生物降解，且具有螯合功能和阻垢作用，但PASP分子中含有氮元素，长期使用亦容易造成水体富营养化，破坏水体环境。PESA具有无磷非氮和可生物降解的特点，还兼具阻垢缓蚀双重功能，是一种极具发展前途的环境友好型阻垢剂。但由于PESA分子结构中主要为羧基官能团，其在阻磷酸钙及分散氧化铁方面几乎没有效果，其应用受到了很大限制，并且在应用于高硬度和高碱度水时，用量较大。基于上述缺陷，亟需寻找新的水处理药剂。

羧甲基纤维素钠(简称CMC-Na)是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。是葡萄糖聚合度为100~2000的纤维素衍生物，相对分子质量242.16。白色纤维状或颗粒状粉末。在食品工业中用作增稠剂，医药工业中用作药物载体，日用化学工业中用作黏结剂、抗再沉凝剂。印染工业中用作上浆剂和印花糊料的保护胶体等。在石油化工中可作为采油压裂液成分。

目前有报道以甲壳素和羧甲基纤维素钠为功能表面材料,聚丙烯腈为基膜支撑层,用环氧氯丙烷和丙三醇三缩水甘油醚为交联剂,制备了甲甲壳素/羧甲基纤维素钠-环氧氯丙烷交联共混复合纳滤膜,并研究了该钠滤膜对纺织印染废水中水进行深度处理实验，结果表明，溶解态总磷、苯胺及CODCr的去除率分别可达79.59%、29.24%和88.06%。纳滤膜出水CODCr含量≤15 mg·L-1,根据地面水环境质量标准GB 3838-88,已达到一级排放标准。但是目前尚没有关于将羧甲基纤维素钠与衣康酸共聚用于阻垢水处理剂的研究和报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种无磷非氮型阻垢分散剂并同时提供其制备方法以及阻垢应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

技术主题一

本发明提供了一种无磷非氮型阻垢分散剂，其由羧甲基纤维素钠和衣康酸进行共聚所得，所述羧甲基纤维素钠和衣康酸的质量比为1:1.5-1:2.5。

作为本发明的一些优选实施方案，所述羧甲基纤维素钠和衣康酸的质量比为1:2。

技术主题二

本发明提供了一种技术主题一中所述的无磷非氮型阻垢分散剂的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将羧甲基纤维素钠加入到蒸馏水中搅拌溶解，通入氮气，加热至75~90℃；

(2)先加入异丙醇，然后加入过硫酸铵，搅拌一段时间，滴加衣康酸，滴加时间为0.5~1.5h，滴加完毕恒温聚合一段时间后，降至室温，得到棕黄色透明液体，即为聚合物（CMC/IA）水溶液。

作为本发明的一些优选实施方案，所述步骤(2)中过硫酸铵的加入量为原料总质量的4%~8%。

作为本发明的一些优选实施方案，所述步骤(2)中异丙醇的加入量为原料总质量的8%~12%。

作为本发明的一些优选实施方案，所述步骤(2)中的聚合时间为3~5h。

作为本发明的一些优选实施方案，所述步骤(2)中所述步骤(2)中滴加时间为1h，聚合时间为4h。