一种阻垢缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于循环水冷却水缓蚀阻垢剂技术领域，公开了一种阻垢缓蚀剂，该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：聚琥珀酰亚胺1

【技术实现步骤摘要】
一种阻垢缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于循环水冷却水缓蚀阻垢剂
，涉及一种阻垢缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]工业循环冷却水主要用于冷却产品和设备从而起到保证工业的生产效率等作用，在制药、炼油等化学工业中的冷却装置中都是需要循环冷却水的，由此可见，工业循环冷却用水在工业用水中占到了很大的比例。但工业循环水含有大量的钙离子、钡离子等成垢离子，长期循环使用，会在热交换面上沉积，导致热交换率降低，腐蚀设备甚至危及安全生产。因此对工业循环水进行处理是很有必要的。加入阻垢缓蚀剂是防止工业循环冷却水结垢、设备腐蚀的有效方法之一。
[0003]聚天冬氨酸，也称为聚天门冬氨酸(Polyaspartic acid，缩写为PASP)，是天冬氨酸单体的氨基和羧基缩合脱水而成的聚合物，是一种水溶性的大分子多肽链，通过肽键
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CO
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NH来延长分子链，类似于蛋白质的结构，其在微生物的作用下，可使聚合物发生分解反应，并最终分解为稳定的小分子无毒物质，完成生物降解的过程，所以聚天冬氨酸具有优良地生物可降解性。水处理领域是聚天冬氨酸应用最成熟的一个领域，绿色水处理药剂聚天冬氨酸取代其他的水处理势在必行，但是一些含磷的水处理剂仍然在工业使用上占有很大的比例。主要是因为相对于其他水处理剂，聚天冬氨酸的价格偏高。因此，对聚天冬氨酸的改性的研究，是促进聚天冬氨酸实用化进行的路径之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种阻垢缓蚀剂及其制备方法，该阻垢缓蚀剂结构中具有大量的羧基和氨基官能团，在低浓度下即可减少硫酸钙垢晶体的生成，抑制铜的腐蚀，有效防止结垢、腐蚀现象的发生。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种阻垢缓蚀剂，该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：聚琥珀酰亚胺1
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5份、2,3
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二氨基丙酸1
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100份、N,N
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二甲基甲酰胺5
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70份、去离子水2
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50份、氢氧化钠1
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3份和无水乙醇90
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1500份。
[0006]在一个优选地技术方案中，该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：聚琥珀酰亚胺5份、2,3
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二氨基丙酸100份、N,N
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二甲基甲酰胺70份、去离子水50份、氢氧化钠3份和无水乙醇1500份。
[0007]本专利技术还提供上述一种阻垢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：1)称取上述重量份的各原料，将2,3
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二氨基丙酸加入到N,N
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二甲基甲酰胺和去离子水组成的混合溶剂中超声5min，然后转移反应器中；2)将聚琥珀酰亚胺加入到反应器中，混合均匀，使溶液升温至25～60℃，逐滴加入氢氧化钠，调节pH为8～9，反应18～24h；
3)反应结束后，加无水乙醇中进行沉淀，过滤，然后在40～80℃的恒温干燥箱中真空干燥，即得聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂。
[0008]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以聚琥珀酰亚胺和2,3
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二氨基丙酸为原料，制备了结构中具有大量的羧基和氨基官能团的水溶性聚合物阻垢缓蚀剂，其在低浓度下即可减少硫酸钙垢晶体的生成，抑制铜的腐蚀，有效防止结垢、腐蚀现象在工业循环水装置中的发生，以提高工业应用。该反应所需的原料天然无公害、对环境友好、价格低廉，操作过程简便，制备的阻垢缓蚀剂在低浓度下，阻硫酸钙垢效率达100％，对铜的缓蚀效率达95％，示出优异的阻垢缓蚀性能，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0009]图1为本专利技术实施例十二制备的聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂与聚天冬氨酸的红外谱图。
[0010]图2为本专利技术制备的聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂与聚天冬氨酸的阻硫酸钙垢性能对比曲线。
[0011]图3为添加本专利技术2mg/L浓度的聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂的阻硫酸钙垢的扫描电子显微镜图。
[0012]图4为不同浓度的聚天冬氨酸阻垢缓蚀剂在3.5％NaCl溶液中的极化曲线。
[0013]图5为不同浓度的聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂在3.5％NaCl溶液中的极化曲线。
具体实施方式
[0014]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限定本专利技术的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。
[0015]以下实施例中所用聚琥珀酰亚胺的分子量7000
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8000M
W
，购自上海麦克林生化科技有限公司；2,3
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二氨基丙酸购自上海阿达玛斯有限公司。本专利技术采用接枝共聚法制备聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂。聚天冬氨酸与2,3
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二氨基丙酸反应方程式如下：
[0016]实施例一1)将1.41g 2,3
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二氨基丙酸加入到3ml N,N
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二甲基甲酰胺和2ml的去离子水组成的混合溶剂中超声10min，然后转移反应器中。
[0017]2)将0.984g聚琥珀酰亚胺加入到反应器中，混合均匀，使溶液升温至25℃，逐滴加入浓度为40％的氢氧化钠溶液(2h内滴加完毕，约1ml)，调节pH为9，反应18h。
[0018]3)反应结束后，加100ml的无水乙醇中进行沉淀，过滤，然后在40℃的恒温干燥箱中真空干燥，即得聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂。测得，聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂的接枝率45％。
[0019]实施例二1)将1.41g 2,3
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二氨基丙酸加入到3ml N,N
‑
二甲基甲酰胺和2ml的去离子水组成的混合溶剂中超声10min，然后转移反应器中。
[0020]2)将0.984g聚琥珀酰亚胺加入到反应器中，混合均匀，使溶液升温至40℃，逐滴加入浓度为40％的氢氧化钠溶液(2h内滴加完毕，约1ml)，调节pH为9，反应18h。
[0021]3)反应结束后，加100ml的无水乙醇中进行沉淀，过滤，然后在40℃的恒温干燥箱中真空干燥，即得聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂。测得，聚天冬氨酸/2,3
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二氨基丙酸阻垢缓蚀剂的接枝率为43％。
[0022]实施例三1)将1.41g 2,3
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二氨基丙酸加入到3ml N,N
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二甲基甲酰胺和2ml的去离子水组成的混合溶剂中超声10min，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻垢缓蚀剂，其特征在于，该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：聚琥珀酰亚胺1
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5份、2,3
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二氨基丙酸1
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100份、N,N
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二甲基甲酰胺5
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70份、去离子水2
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50份、氢氧化钠1
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3份和无水乙醇90
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1500份。2.根据权利要求1所述的一种阻垢缓蚀剂，其特征在于，该阻垢缓蚀剂由以下重量份原料制成：聚琥珀酰亚胺5份、2,3
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二氨基丙酸100份、N,N
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二甲基甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉锋，张小娟，曹中艳，许英，程亚敏，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：