[发明专利]一种阻硅垢的无磷阻垢剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻硅垢的无磷阻垢剂及其制备方法，该无磷阻垢剂包括按重量份数计的如下组分：聚天冬氨酸15‑25份，三元共聚物20‑30份，聚环氧琥珀酸15‑25份，丙烯酸‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物10‑20份，去离子水0‑25份。本制备方法步骤简单，操作便捷，本无磷阻垢剂可有效提高分散效果，安全性和环保性高，生产成本低，无毒性，耗阻垢效果好，可以防止硅垢的沉积，适合应用于高硅水中，通过简单的改性步骤即可生产出性能优异的高硅水阻垢剂材料，主要有机成分易降解，不会造成环境污染，从而大大减少后续处理费用。

技术领域

本发明涉及循环水阻垢剂技术领域，具体为一种阻硅垢的无磷阻垢剂及其制备方法。

背景技术

一方面，在自然界中，硅元素往往以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。天然水中溶解性二氧化硅主要来源于矿石和岩石的风化，二氧化硅含量通常小于40mg/L，但有些地区高达40～180mg/L。另一方面，在工业循环水系统中一般的无机盐垢抑制剂无法抑制硅垢的形成，且硅垢一旦形成，就很难通过化学清洗除去。

当使用高二氧化硅含量的水时，为了确保不超过二氧化硅的溶解度，循环水系统就必须在较低的效率下运行，这样使得循环水系统的浓缩倍数受到了极大地限制，就大大增加了耗水量，增加生产成本。在循环水系统运行过程中，使用适量的硅垢抑制剂，可以防止硅垢的沉积。本发明主要针对以高硅水为原水的循环水系统。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出的一种阻硅垢的无磷阻垢剂及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，本发明的目的是提高分散效果，通过原料合理搭配及使用过程中的相互作用，安全性高，环保性高，而且生产成本低，无毒性，耗水量低，阻垢效果好，可以防止硅垢的沉积，适合应用于高硅水中。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻硅垢的无磷阻垢剂，包括按重量份数计的如下组分：聚天冬氨酸15-25份，三元共聚物20-30份，聚环氧琥珀酸15-25份，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10-20份，去离子水0-25份。

通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：1、聚天冬氨酸是一种氨基酸聚合物，天然存在于蜗牛和软体动物壳内，聚天冬氨酸是生物降解性好的、环境友好型化学品。聚天冬氨酸属于聚氨基酸中的一类。聚天冬氨酸因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。作为水处理剂，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。作为阻垢剂，特别适合于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。对碳酸钙的阻垢率可达100％。聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。聚天冬氨酸与有机磷系缓蚀阻垢剂存在协同作用，常与乙烯基聚合物分散剂(如聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等)、膦系化合物缓蚀阻垢剂等复配成高效的、多功能的缓蚀阻垢剂。2、聚环氧琥珀酸是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。随着聚环氧琥珀酸浓度的增加，其缓蚀作用也增强，碳钢的腐蚀速率逐渐降低，缓蚀率增大。若要达到较好的缓蚀效果，所需的聚环氧琥珀酸的质量浓度较高。3、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物主要用作敞开式工业循环冷却水系统、油田污水回注系统、冶金系统循环水处理的阻垢分散,钢铁厂淋洗的冷却水防止Fe2O3粘泥沉积,丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物可与有机膦酸盐、锌盐复合使用,适于pH条件为7.0～9.5。

优选的，所述的三元共聚物为以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和N-叔丁基丙烯酰胺为单体,合成的改性三元共聚物丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-叔丁基丙烯酰胺；丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠-丙烯酸乙酯三元共聚物；己二酸-端氨基聚醚-二乙烯三胺三元共聚物其中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。