[发明专利]一种无磷无氮环保阻垢分散剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种无磷无氮环保阻垢分散剂的制备方法。

背景技术

阻垢分散剂是有羧基、羟基、硫磺酸、膦酸基等基团的共聚物，由于它的直链上和部分支链含有膦酸基，因此本共聚物具有优异的防垢性能，并有一定的防腐效果。本品同常用的水处理剂配伍性好，使用范围广泛。

阻垢剂（scale inhibitor）：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

阻垢剂能除去垢和阻止水垢的形成,提高热交换效率,减少电能或减少燃料的消耗;水处理还可减少排污,提高水的利用率,一般可节约60%以上,符合我国节能减排的新政策。

从作用机理上来讲，阻垢剂的作用螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为螯合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子与螯合剂作用生成稳定的螯合物，从而阻止其与成垢阴离子的接触，使得成垢的几率大大下降。螯合作用是按化学计量进行的，如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。

螯合剂的鳌合能力可用钙螯合值来表示。通常商品水处理剂的螯合能力:氨基三亚甲基膦酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基膦酸(DTPMP)—450 mg/g。若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中，所需的螯合剂为l000m/L，这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见，阻垢剂螯合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢剂的螯合作用。

分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与螯合作用相比，分散作用是高效的。实验表明，1 mg分散剂可使10-100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，阻垢剂的分散功能起主要作用。

污水处理药剂，污水排放导致水资源、生活环境受到了严重污染，为了阻止这种现象的恶化，水处理行业研制了多款大型水处理设备，使其应用在人们生产生活污水治理中。有很多企业排放的污水中含有大量难降解物质通过单一的水处理设备是无法有效去除的，所以很多时候要依据污水水质的特殊性合理添加污水处理药剂，使其处理后的污水符合国家排放标准。

发明内容

本发明提供一种无磷无氮环保阻垢分散剂的制备方法，解决现有无磷无氮环保阻垢分散剂阻垢率低、腐蚀率高、缓释率低和对碳酸钙阻垢分散效果差等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种无磷无氮环保阻垢分散剂的制备方法，步骤为：

第一步：按照组份的质量份数配比称取双蒸水100份、氯化铵0.8-1.2份、氧化剂8-12份、乙醇15-25份、马来酸单甲酯17-23份、木质素磺酸20-30份、双氧水15-25份、异噻唑啉酮16-20份、络合锌5-25份、氯化锌3-7份、丙烯酸20-30份、聚天冬氨酸30-40份、丙烯酸丁酯1.5-5.5份、PAM0.1-0.5份、葡萄糖0.6-1份；

第二步：将氯化锌和络合锌放在80-90℃恒温干燥箱中烘干，然后投入研磨机中研磨10-30min，研磨完全后在400-500℃下焙烧20-30min；

第三步：焙烧后的产物与双蒸水、乙醇、氯化铵和木质素磺酸投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至60-80℃，开动搅拌器搅拌60-120min，搅拌速度200-400 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加双氧水，升温至100-140℃，加入葡萄糖、丙烯酸丁酯和聚天冬氨酸，恒温回流2-4h，升温至170-180℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为550-750r/min，保温20-24h后静置冷却至30-40℃过滤即得。