一种工业循环水用无磷阻垢剂及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明涉及阻垢剂领域，具体涉及一种工业循环水用无磷阻垢剂及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002]
工业循环水主要用在冷却水系统中，所以也叫循环冷却水。因为工业冷却水占总用水量的90％以上。家庭循环水主要用在热水器上。
[0003]
循环冷却水分为封闭式(密闭式)和敞开式两种。封闭式冷却水系统中，冷却水不暴露于空气中，水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。敞开式循环水系统中，水的再冷却是通过冷却塔进行的，因此冷却水再循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。
[0004]
循环水由循环泵、控制系统、单向阀等组成，它与热水器、热水主管、热水回管组成一套完整的热水循环系统；工作原理是控制系统给信号循环泵，循环泵带动水在内部循环启动热水器加热，达到设定时间或温度时停止工作，热水使用点即开既有热水。
[0005]
但是，目前所使用的工业循环水用阻垢剂还存在以下问题：
[0006]
1、通常为含磷阻垢剂，而工业循环水中，阻垢剂的用量较大，排放进入环境中的污水中含磷量超标，会水体受到污染，不环保；
[0007]
2、而无磷阻垢剂的阻垢效果不理想，与含磷阻垢剂相差较大，且成分复杂，原料和制备成本高。
[0008]
基于上述情况，本发明提出了一种工业循环水用无磷阻垢剂及其制备方法和应用，可有效解决以上问题。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的在于提供一种工业循环水用无磷阻垢剂及其制备方法和应用。本发明的工业循环水用无磷阻垢剂通过精选原料组成，并优化各原料含量，选用适量的马来酸-丙烯酸共聚物和aa-amps共聚物，优选的，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.01～2.06；优选的，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.23～0.28；两者相互配合，起到良好的协同作用，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，制得的工业循环水用无磷阻垢剂对工业循环水的阻垢效果好，与工业循环水用含磷阻垢剂相当，可节省阻垢时间，提高了循环水的使用率和循环效率；且成本低于工业循环水用含磷阻垢剂；此外，本发明的工业循环水用无磷阻垢剂中不含磷等成分，用于对循环水进行阻垢之后，排放进入环境中的污水中不含磷，不会污染水体，环保。
[0010]
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
[0011]
一种工业循环水用无磷阻垢剂，其原料按质量百分比计包括：
[0012]
马来酸-丙烯酸共聚物25～35％、
[0013]
aa-amps共聚物34～47％、
[0014]
聚天冬氨酸3.5～6.5％、
[0015]
聚环氧琥珀酸3.5～6.5％、
[0016]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0017]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0018]
本发明的工业循环水用无磷阻垢剂通过精选原料组成，并优化各原料含量，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，制得的工业循环水用无磷阻垢剂对工业循环水的阻垢效果好，与工业循环水用含磷阻垢剂相当，可节省阻垢时间，提高了循环水的使用率和循环效率；且成本低于工业循环水用含磷阻垢剂；此外，本发明的工业循环水用无磷阻垢剂中不含磷等成分，用于对循环水进行阻垢之后，排放进入环境中的污水中不含磷，不会污染水体，环保。
[0019]
优选的，所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料按质量百分比计包括：
[0020]
马来酸-丙烯酸共聚物27～33％、
[0021]
aa-amps共聚物38～44％、
[0022]
聚天冬氨酸4.5～5.5％、
[0023]
聚环氧琥珀酸4.8～5.8％、
[0024]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0025]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0026]
优选的，所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料按质量百分比计包括：
[0027]
马来酸-丙烯酸共聚物30％、
[0028]
aa-amps共聚物40％、
[0029]
聚天冬氨酸5％、
[0030]
聚环氧琥珀酸5.3％、
[0031]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0032]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0033]
优选的，所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料按质量百分比计包括：
[0034]
马来酸-丙烯酸共聚物28.5％、
[0035]
aa-amps共聚物41.4％、
[0036]
聚天冬氨酸4.8％、
[0037]
聚环氧琥珀酸5.5％、
[0038]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0039]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0040]
优选的，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.01～2.06。
[0041]
优选的，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.23～0.28。
[0042]
本发明还提供一种所述的工业循环水用无磷阻垢剂的制备方法，包括下列步骤：
[0043]
a、按所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料组成，分别称取相应的各原料，备用；
[0044]
b、依次加入称取好的去离子水和马来酸-丙烯酸共聚物、aa-amps共聚物、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸；
[0045]
c、搅拌均匀，继续室温搅拌30min以上；
[0046]
d、用0.25微米过滤器过滤后包装，置于25℃
±
2℃保温室，保温20h以上，得到所述工业循环水用无磷阻垢剂。
[0047]
本发明还提供所述的工业循环水用无磷阻垢剂(代号简称wt-1985s)在循环水阻垢中的应用。
[0048]
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0049]
本发明的工业循环水用无磷阻垢剂通过精选原料组成，并优化各原料含量，选用适量的马来酸-丙烯酸共聚物和aa-amps共聚物，优选的，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.01～2.06；优选的，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.23～0.28；两者相互配合，起到良好的协同作用，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，制得的工业循环水用无磷阻垢剂对工业循环水的阻垢效果好，与工业循环水用含磷阻垢剂相当，可节省阻垢时间，提高了循环水的使用率和循环效率；且成本低于工业循环水用含磷阻垢剂；此外，本发明的工业循环水用无磷阻垢剂中不含磷等成分，用于对循环水进行阻垢之后，排放进入环境中的污水中不含磷，不会污染水体，环保。
[0050]
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
[0051]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
[0052]
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
[0053]
实施例1：
[0054]
一种工业循环水用无磷阻垢剂，其原料按质量百分比计包括：
[0055]
马来酸-丙烯酸共聚物27％、
[0056]
aa-amps共聚物44％、
[0057]
聚天冬氨酸4.5％、
[0058]
聚环氧琥珀酸5.8％、
[0059]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0060]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0061]
在本实施例中，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.01。
[0062]
在本实施例中，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.23。
[0063]
在本实施例中，所述的工业循环水用无磷阻垢剂的制备方法，包括下列步骤：
[0064]
a、按所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料组成，分别称取相应的各原料，备用；
[0065]
b、依次加入称取好的去离子水和马来酸-丙烯酸共聚物、aa-amps共聚物、聚天冬
氨酸、聚环氧琥珀酸；
[0066]
c、搅拌均匀，继续室温搅拌30min以上；
[0067]
d、用0.25微米过滤器过滤后包装，置于25℃
±
2℃保温室，保温20h以上，得到所述工业循环水用无磷阻垢剂。
[0068]
实施例2：
[0069]
一种工业循环水用无磷阻垢剂，其原料按质量百分比计包括：
[0070]
马来酸-丙烯酸共聚物33％、
[0071]
aa-amps共聚物38％、
[0072]
聚天冬氨酸5.5％、
[0073]
聚环氧琥珀酸4.8％、
[0074]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0075]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0076]
在本实施例中，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.06。
[0077]
在本实施例中，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.28。
[0078]
在本实施例中，所述的工业循环水用无磷阻垢剂的制备方法，包括下列步骤：
[0079]
a、按所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料组成，分别称取相应的各原料，备用；
[0080]
b、依次加入称取好的去离子水和马来酸-丙烯酸共聚物、aa-amps共聚物、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸；
[0081]
c、搅拌均匀，继续室温搅拌30min以上；
[0082]
d、用0.25微米过滤器过滤后包装，置于25℃
±
2℃保温室，保温20h以上，得到所述工业循环水用无磷阻垢剂。
[0083]
实施例3：
[0084]
一种工业循环水用无磷阻垢剂，其原料按质量百分比计包括：
[0085]
马来酸-丙烯酸共聚物30％、
[0086]
aa-amps共聚物40％、
[0087]
聚天冬氨酸5％、
[0088]
聚环氧琥珀酸5.3％、
[0089]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0090]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0091]
在本实施例中，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.035。
[0092]
在本实施例中，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.255。
[0093]
在本实施例中，所述的工业循环水用无磷阻垢剂的制备方法，包括下列步骤：
[0094]
a、按所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料组成，分别称取相应的各原料，备用；
[0095]
b、依次加入称取好的去离子水和马来酸-丙烯酸共聚物、aa-amps共聚物、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸；
[0096]
c、搅拌均匀，继续室温搅拌30min以上；
[0097]
d、用0.25微米过滤器过滤后包装，置于25℃
±
2℃保温室，保温20h以上，得到所述工业循环水用无磷阻垢剂。
[0098]
实施例4：
[0099]
一种工业循环水用无磷阻垢剂，其原料按质量百分比计包括：
[0100]
马来酸-丙烯酸共聚物28.5％、
[0101]
aa-amps共聚物41.4％、
[0102]
聚天冬氨酸4.8％、
[0103]
聚环氧琥珀酸5.5％、
[0104]
其余为去离子水，所有原料的质量百分比之和为100％；
[0105]
所述aa-amps共聚物由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
[0106]
在本实施例中，所述马来酸-丙烯酸共聚物中单体单元马来酸和丙烯酸的摩尔比为1：2.03。
[0107]
在本实施例中，所述aa-amps共聚物中单体单元丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：0.26。
[0108]
在本实施例中，所述的工业循环水用无磷阻垢剂的制备方法，包括下列步骤：
[0109]
a、按所述工业循环水用无磷阻垢剂的原料组成，分别称取相应的各原料，备用；
[0110]
b、依次加入称取好的去离子水和马来酸-丙烯酸共聚物、aa-amps共聚物、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸；
[0111]
c、搅拌均匀，继续室温搅拌30min以上；
[0112]
d、用0.25微米过滤器过滤后包装，置于25℃
±
2℃保温室，保温20h以上，得到所述工业循环水用无磷阻垢剂。
[0113]
下面对本发明实施例1至实施例4得到的工业循环水用无磷阻垢剂以及普通含磷阻垢剂行性能测试，测试结果如下表1所示：
[0114]
表1
[0115][0116]
从上表可以看出，本发明的工业循环水用无磷阻垢剂具有以下优点：对工业循环水的阻垢率高，阻垢效果好与工业循环水用含磷阻垢剂相当，可节省阻垢时间，提高了循环水的使用率和循环效率；且磷含量很低，远低于普通阻垢剂的磷含量，几乎不含磷，是一种无磷阻垢剂。
[0117]
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。