一種超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑的制備方法及應用技術

本發明專利技術提供了一種超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑的制備方法，以羥基化超支化聚乙烯亞胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸為單體，溶解于水中，置于微波場下，滴加引發劑過硫酸銨形成微波合成反應體系；攪拌，回流，微波功率為300W～700W，微波輻射時間為20min～60min，反應溫度為60℃～90℃，溶液冷卻至室溫，干燥后即得終產物超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑。上述制備方法制得的超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑用于對水進行阻垢、緩釋和殺菌的應用。本發明專利技術的制備方法制得的多功能水處理劑具有優良的阻CaCO3垢效果，良好的緩蝕性能，又具有良好的殺菌性能，且可生物降解，是一種環境友好的綠色新型多功能水處理劑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水處理領域，涉及多功能水處理劑，具體涉及一種超支化聚乙烯亞胺 共聚物水處理劑的制備方法及應用。
技術介紹
伴隨工業生產的急劇發展，工業上的用水量也快速增加，其中，冷卻水的用量占工 業用水總量的80%以上，冷卻水在使用的過程中，由于不斷的循環，不斷的濃縮，水中所含 雜質，例如礦物質的濃度不斷增加，易引起設備管道的結垢、腐蝕等問題，再者水中微生物 的積累、繁殖也會加劇管道的腐蝕，影響水質等。此時，就需要向循環冷卻水中加入水質處 理劑，例如緩蝕阻垢劑，從而控制結垢和腐蝕的速率。以中央空調為例說明，中央空調冷卻水系統的特點是系統保有水量非常小，小型 冷卻塔為1/100~1/150左右，大型冷卻塔為1/10~1/30左右，補充水一般采用自來水，水質 指標取決于當地自來水的水質特點，水質條件差別大，運行條件的微小變化都可能造成水 質的較大波動，容易造成腐蝕、結垢及粘泥故障。 中央空調循環冷卻水常用的緩蝕阻垢劑有六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、羥基乙叉二 膦酸（HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二亞乙基三胺五亞甲基 膦酸(DETAPMP)等，且目前殺菌多使用的是氯系殺菌劑，這些藥劑存在使用濃度高，磷含量 高，易造成水體的富營養化或處理效果不理想，因此開發一種無磷、環保、高效的中空空調 循環冷卻水用多功能水處理劑，具有十分重要的意義。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于，提供一種超支化聚乙烯亞胺共聚 物水處理劑的制備方法及應用，解決現有技術中除垢、緩釋、殺菌需要添加多種藥物，容易 導致水體富營養化的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案予以實現： -種超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑的制備方法，包括以下步驟：以羥基化超支化聚乙烯亞胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸為單體，溶解于水中，置 于微波場下，滴加引發劑過硫酸銨形成微波合成反應體系； 攪拌，回流，微波功率為300W~700W，微波輻射時間為20min~60min，反應溫度為 60°C~90°C，溶液冷卻至室溫，干燥后即得終產物超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理 劑。 本專利技術還具有如下區別技術特征： 具體的，所述的羥基化超支化聚乙烯亞胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的單體質 量比為1:(2~7)。 優選的，所述的羥基化超支化聚乙烯亞胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的單體質 量比為1:5。 具體的，所述的引發劑過硫酸銨的滴加總質量占微波合成反應體系總質量的5% ~15%〇 優選的，所述的引發劑過硫酸銨的滴加總質量占微波合成反應體系總質量的 10%〇 優選的，所述的微波場為2450MHz的微波場，微波功率為500W，微波輻射時間為30 ~40min，反應溫度為70°C~80°C。具體的，所述的羥基化超支化聚乙烯亞胺的制備方法為：以重量份數計，分別稱取 馬來酸和氫氧化鈉，全部加入水中溶解，然后加入超支化聚烯亞胺溶液，微波加熱反應lh， 反應完成后，降至室溫，干燥后得到羥基化超支化聚乙烯亞胺； 每4.7g馬來酸對應加入2.6g的氫氧化鈉，對應加入10g水，對應加入含有2.7g超支 化聚烯亞胺的超支化聚烯亞胺溶液。 優選的，所述的超支化聚烯亞胺溶液為每2.7g超支化聚乙烯亞胺溶解于5g水中制 成的溶液。 優選的，所述的微波加熱的微波場為2450MHz的微波場，微波功率為500W，微波輻 射時間為30~40min，反應溫度為70°C~80°C。 上述制備方法制得的超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑用于對水進行阻垢、緩釋 和殺菌的應用。本專利技術與現有技術相比，具有如下技術效果： (I)本專利技術的制備方法制得的多功能水處理劑具有優良的阻CaC03垢效果，良好的 緩蝕性能，又具有良好的殺菌性能，且可生物降解，是一種環境友好的綠色新型多功能水處 理劑。 (Π)超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑的分子結構中含有大量的胺基、磺 酸基、羥基和羧基官能團，利用它們之間的"協同效應"，使其具有優異的緩蝕、阻垢和殺菌 性能。該多功能水處理劑對碳酸鈣有很好的阻垢效果，當該多功能水處理劑的加入量為 50ppm時，對碳酸鈣垢的阻垢率可達95.4%，對碳鋼的緩蝕率可達89.87%?？蓮V泛應用于油 田污水、工業循環冷卻水系統等方面。 (ΙΠ)本專利技術的方法制得的超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑不含磷，具有 良好的生物降解性能，是一種新型的綠色多功能水處理劑。適用于工業循環冷卻水系統的 無磷、可生物降解的環保型多功能水處理劑，用于水質的緩蝕、阻垢及殺菌處理，屬于水處 理
的多功能水處理劑制備的
該多功能水處理劑的配伍性好，可與有機 磷酸鹽、鋅鹽緩蝕劑等水處理劑復配使用，也可單獨使用。 以下對本專利技術的具體內容作進一步詳細解釋說明。【具體實施方式】 以下給出本專利技術的具體實施例，需要說明的是本專利技術并不局限于以下具體實施 例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本專利技術的保護范圍。 實施例1:本實施例給出一種超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑的制備方法：步驟一，稱取4.7克馬來酸，2.6克氫氧化鈉，加入10克水溶解，然后加入超支化聚 烯亞胺溶液(取2.7克超支化聚乙烯亞胺，加入5克水溶解），在微波條件下，加熱反應lh，反 應完成后，降至室溫，得到淡黃色溶液，干燥后得到羥基化超支化聚乙烯亞胺。微波加熱的 微波場為2450MHz的微波場，微波功率為500W，微波輻射時間為30~40min，反應溫度為70°C ~80°C〇 步驟二，在三口燒瓶中按一定質量配比加入羥基化超支化聚乙烯亞胺、2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸為單體，各組分化學計量比見表1(該原料的配比為單體配比），用10克水 溶解，將其置于2450MHz的微波場下（XH-100A型電腦微波催化/合成萃取儀），微波功率為 500W，緩慢滴加引發劑過硫酸銨，引發劑用量(質量）占體系總量(質量）的10%，應用微波 合成技術，攪拌，回流，微波輻射時間為30min，反應溫度為70°C，得到淡黃色透明溶液。冷卻 至室溫，干燥即得終產物超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑。 上述制備方法制得的超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑用于對水進行阻垢、緩釋 和殺菌的應用，水處理劑使用時在水匯總的濃度為l〇mg/L，處理結果如表1所示。本專利技術的阻垢性能測試實驗中的碳酸鈣阻垢率的計算按照《GBT16632-2008水處 理劑阻垢性能的測定一碳酸鈣沉積法》進行;緩蝕性能通過電化學方法測試。表1單體配比對超支化聚乙烯亞胺共聚物阻垢率和緩蝕率的影響上述實施例可看出：當單體配比為1:5,引發劑用量占體系總量的10%，微波輻射 時間30min，功率為500W，反應溫度70°C時，其阻垢率和緩蝕率均最佳。實施例2:本實施例給出一種超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑的制備方法： 步驟一，稱取4.7克馬來酸和2.6克氫氧化鈉，加入10克水溶解，然后加入超支化聚 烯亞胺溶液(取2.7克超支化聚乙烯亞胺，加入5克水溶解），在微波條件下，加熱反應lh，反 應完成后，降至室溫，得到淡黃色溶液，干燥后得到羥基化超支化聚乙烯亞胺。微波加熱的 微波場為2450MHz的微波場，微波功率為500W，微波輻射時間為30本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超支化聚乙烯亞胺共聚物水處理劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：以羥基化超支化聚乙烯亞胺和2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸為單體，溶解于水中，置于微波場下，滴加引發劑過硫酸銨形成微波合成反應體系；攪拌，回流，微波功率為300W～700W，微波輻射時間為20min～60min，反應溫度為60℃～90℃，溶液冷卻至室溫，干燥后即得終產物超支化聚乙烯亞胺共聚物多功能水處理劑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董社英，張黎黎，袁小靜，黃廷林，
申請(專利權)人：西安建筑科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61