[发明专利]一种阻垢分散剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻垢分散剂及其制备方法，其由羧甲基纤维素钠、环氧琥珀酸、甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述羧甲基纤维素钠、环氧琥珀酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比为1:1:1~2，本发明所提供的羧甲基纤维素钠/环氧琥珀酸/甲基丙烯磺酸钠聚合物能极大地提高了对磷酸钙的阻垢性能及对氧化铁的分散性能，本发明所提供的聚合物的制备方法，较大的提高了产物的性能。

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，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。

本课题团队，自2020年便开始了对羧甲基纤维素钠用于聚合阻垢分散剂的研究，并申报了中国专利CN113651436A，公开了羧甲基纤维素钠和衣康酸共聚的技术方案，具有良好的阻垢性能和分散氧化铁的性能，长期使用不会对水体环境造成污染。虽然有了一定的发现，但对于羧甲基纤维素钠的研究一直在持续，试图寻找性能更为理想的阻垢分散剂，近期针对羧甲基纤维素钠用于阻垢分散剂的研究有一系列新的突破和发现。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术中的不足，提供一种性能优异的阻垢分散剂并同时提供其制备方法以及应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

技术主题一

本发明提供了一种阻垢分散剂，其由羧甲基纤维素钠、环氧琥珀酸、甲基丙烯磺酸钠进行共聚所得，所述羧甲基纤维素钠、环氧琥珀酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比为1:1:1~2。

作为本发明的一些优选实施方案，所述羧甲基纤维素钠、环氧琥珀酸和甲基丙烯磺酸钠的质量比为1:1:2。

技术主题二

本发明提供了一种技术主题一中所述的阻垢分散剂的制备方法，具体包括如下步骤：

S1:将羧甲基纤维素钠加入到蒸馏水中搅拌溶解，加入固体甲基丙烯磺酸钠，再加入叔丁醇，通入氮气，加热至75~85℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕恒温聚合一段时间；

S2:依次加入环氧琥珀酸水溶液和叔丁醇，通入氮气，再滴加过硫酸铵水溶液，聚合一段时间后，降至室温，得到琥珀色透明液体，即为聚合物水溶液。

作为本发明的一些优选实施方案，具体包括如下步骤：

S1:将羧甲基纤维素钠加入到蒸馏水中搅拌溶解，加入固体甲基丙烯磺酸钠，所述羧甲基纤维素纳与所述甲基丙烯磺酸钠的质量比为1:1，再加入叔丁醇，通入氮气，加热至75~85℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕恒温聚合一段时间；

 S2:依次加入环氧琥珀酸水溶液、甲基丙烯磺酸钠溶液和叔丁醇，所述环氧琥珀酸与所述甲基丙烯磺酸钠为1:1，通入氮气，再滴加过硫酸铵水溶液，聚合一段时间后，降至室温，得到琥珀色透明液体，即为聚合物水溶液。