申请日2016.03.08
公开(公告)日2016.07.13
IPC分类号A01N33/12; A01P1/00; C02F1/50
摘要
本发明公开了一种季铵盐类水处理杀菌剂，所述杀菌剂主要由以下成分按重量份组成：单季铵盐10～30份、聚季铵盐20～30份、聚天冬氨酸15～20份、聚马来酸酐5～15、金属盐5?15份、去离子水30～60份。所述杀菌剂具有高效、低毒、不易受pH值变化的影响、使用方便、对黏液层有较强的剥离作用、化学性能稳定，且分散及缓蚀作用较好的优异性能。
权利要求书
1.一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂主要由以下成分按重量份组成：单季铵盐10～30份、聚季铵盐20～30份、聚天冬氨酸15～20份、聚马来酸酐5～15、金属盐5-15份、去离子水30～60份。
2.根据权利要求1所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述单季铵盐是十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氯双辛基二甲基铵、双十烷基二甲基氯化铵中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述聚季铵盐是氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚、N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧基]乙胺盐酸盐、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物中的一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述金属盐是硝酸镁、氯化镁、硫酸锌、硫酸铁中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂组成还包括分散剂，所述分散剂是丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙氧基聚醚-丙烯酸酯类共聚物中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂组成还包括阻聚剂，所述阻聚剂是羟基苯甲醚、二异辛基二苯胺、丁基二苯胺中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取单季铵盐、聚季铵盐、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、金属盐、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌均匀，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将金属盐加入到反应器中，搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入聚季铵盐搅拌，再加入单季铵盐充分搅拌均匀，即得产品。
8.根据权利要求7所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在常温下搅拌10～30分钟，使聚马来酸酐充分水解。
9.根据权利要求7所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中加入金属盐后常温下搅拌20～40分钟。
10.根据权利要求7～9任意一项所述的一种季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中加入聚季铵盐后搅拌20～30分钟，再加入季铵盐充分搅拌后即得季铵盐类水处理杀菌剂。
说明书
一种季铵盐类水处理杀菌剂
技术领域
本发明涉及环保水处理领域，特别是一种季铵盐类水处理杀菌剂。
背景技术
工业中常用的杀菌剂分为两大类，氧化型和非氧化型杀菌剂。常用氧化型杀菌剂主要包括氯气、二氯异氰尿酸钠(简称优氯净)、三氯异氰尿酸(简称强氯精)等;常用非氧化型杀菌剂主要包括季铵盐类。有机物、季鏻盐类有机物、异噻唑啉酮、戊二醛等。氧化型杀菌剂因其价格低廉而被普遍使用，但其易受循环冷却水中pH、有机物、阻垢缓蚀剂等的影响和干扰，使之杀菌效果降低，而且长期使用，由于微生物产生抗药性影响杀菌效果;非氧化型杀菌剂不以氧化作用杀死水中微生物，而是通过作用于微生物的特殊部位使之致死，因此，非氧化型杀菌剂不受循环冷却水中pH、有机物、阻垢缓蚀剂等因素的影响和干扰。非氧化型杀菌剂还可以作为氧化型杀菌剂的辅助杀菌剂，定期在循环冷却水中使用，可以剥离循环冷却水系统中的生物黏泥，同时可防止微生物产生抗药性。杀菌剂的复配是解决微生物抗药性和使药剂多功能化(指剥离、瞬间杀菌效果和杀菌持续时间长等功能)的一种有效方法。如公开号为CN104430501A公开的一种水处理溴类杀菌剂及其制备方法，解决现有水处理杀菌试剂杀菌率低、杀菌慢和易对环境污染等技术问题，但配方十分复杂。
复配一般为非氧化型杀菌剂之间的复配。复配原则为两种或多种杀菌剂复配后，复合杀菌剂的杀菌性能优于各杀菌剂单独作用之和。要求在成本上有所降低，在性能上有协同或互补效果。到目前为止，复合杀菌剂均只具有粘泥剥离和杀菌性能，不具备缓蚀阻垢功能，如公开号CN105104387公开的一种工业水处理杀菌剂的技术方案中又添加了二氯异氰尿酸钠杀菌和阻垢剂。为此，在实际应用时必须将复合后的杀菌剂与其他缓蚀阻垢剂配合使用才能保证循环水的正常运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种季铵盐类水处理杀菌剂，所述杀菌剂具有高效、低毒、不易受pH值变化的影响、使用方便、对黏液层有较强的剥离作用、化学性能稳定，且分散及缓蚀作用较好。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种季铵盐类水处理杀菌剂，所述杀菌剂主要由以下成分按重量份组成：单季铵盐10～30份、聚季铵盐20～30份、聚天冬氨酸15～20份、聚马来酸酐5～15、金属盐5-15份、去离子水30～60份;
所述单季铵盐是十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氯双辛基二甲基铵、双十烷基二甲基氯化铵中的一种，优选双十烷基二甲基氯化铵;季铵盐阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡;同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡，季铵盐具有极强的增粘能力、良好的润湿、分散、乳化、缓蚀和杀菌能力;
所述聚季铵盐是氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚、N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧基]乙胺盐酸盐、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物中的一种;聚季铵盐杀菌剂属强阳离子高分子聚合物，在水中有很好的溶解性能，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用;
所述金属盐是硝酸镁、氯化镁、硫酸锌、硫酸铁中的一种;所述杀菌剂组成还包括分散剂，所述分散剂是丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙氧基聚醚-丙烯酸酯类共聚物中的一种;分散剂的加入，减少分散过程所用的时间和能量，防止絮凝、防止沉淀，并且分散剂本身不影响杀菌剂的性能，无毒，成本低廉;
所述杀菌剂组成还包括阻聚剂，所述阻聚剂是羟基苯甲醚、二异辛基二苯胺、丁基二苯胺;阻聚剂的加入能有效的阻止自身或相互间的聚合反应;所述无机酸是盐酸、磷酸或硫酸中的一种;
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取单季铵盐、聚季铵盐、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、金属盐、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌10～30分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将金属盐加入到反应器中，常温下搅拌20～40分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入聚季铵盐后搅拌20～30分钟，再加入单季铵盐充分搅拌均匀，即得产品。
本发明一种季铵盐类水处理杀菌剂，具有如下的有益效果：
第一、季铵盐阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡;同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡，具有极强的增粘能力、良好的润湿、分散、乳化、缓蚀和杀菌能力。
第二、聚季铵盐杀菌剂属强阳离子高分子聚合物，在水中有很好的溶解性能，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用
第三、本发明杀菌剂采用将季铵盐和聚季铵盐进行复配，复合杀菌剂的杀菌性能优于各杀菌剂单独作用之和，通过协同增效最大限度的发挥各组分的潜力，性能上有协同或互补效果，并且没有额外添加阻垢剂和缓蚀剂，满足了工业水微生物多样性杀菌处理的要求。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1
配方：季铵盐类水处理杀菌剂，主要由以下成分按重量份组成：十二烷基二甲基苄基氯化铵12份、N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧基]乙胺盐酸盐20～30份、聚天冬氨酸16份、聚马来酸酐12、硫酸铁10份、去离子水50份。
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取十二烷基二甲基苄基氯化铵、N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧基]乙胺盐酸盐、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、硫酸铁、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌15分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将硫酸铁加入到反应器中，常温下搅拌25分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧基]乙胺盐酸盐后搅拌20分钟，再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵充分搅拌均匀，即得产品。
实施例2
配方：季铵盐类水处理杀菌剂，主要由以下成分按重量份组成：十四烷基二甲基苄基氯化铵15份、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物20份、聚天冬氨酸18份、聚马来酸酐12、氯化镁13份、去离子水45份。
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取十四烷基二甲基苄基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、氯化镁、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌20分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将氯化镁加入到反应器中，常温下搅拌30分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物后搅拌25分钟，再加入十四烷基二甲基苄基氯化铵充分搅拌均匀，即得产品。
实施例3
配方：季铵盐类水处理杀菌剂，主要由以下成分按重量份组成：双十烷基二甲基氯化铵28份、氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚30份、聚天冬氨酸16份、聚马来酸酐9、硫酸锌10份、去离子水40份。
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取双十烷基二甲基氯化铵、氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、硫酸锌、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌20分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将硫酸锌加入到反应器中，常温下搅拌30分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚后搅拌30分钟，再加入双十烷基二甲基氯化铵充分搅拌均匀，即得产品。
实施例4
配方：季铵盐类水处理杀菌剂，主要由以下成分按重量份组成：双十烷基二甲基氯化铵26份、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物25份、聚天冬氨酸16份、聚马来酸酐12、硝酸镁15份、去离子水55份。
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取双十烷基二甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、硝酸镁、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌15分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将硝酸镁加入到反应器中，常温下搅拌20分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酸共聚物后搅拌25分钟，再加入双十烷基二甲基氯化铵充分搅拌均匀，即得产品。
实施例5
配方：季铵盐类水处理杀菌剂，主要由以下成分按重量份组成：十四烷基二甲基苄基氯化铵19份、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺26份、聚天冬氨酸17份、聚马来酸酐12、硫酸锌10份、去离子水40份。
所述季铵盐类水处理杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取十四烷基二甲基苄基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺、聚天冬氨酸、聚马来酸酐、硫酸锌、去离子水;
(2)将去离子水加入到反应器中，然后将聚马来酸酐加入到反应器中，水解并搅拌，在常温下搅拌20分钟，使聚马来酸酐充分水解，再加入聚天冬氨酸，继续搅拌均匀;
(3)将硫酸锌加入到反应器中，常温下搅拌25分钟搅拌使之充分溶解;
(4)最后在反应器中加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺后搅拌30分钟，再加入十四烷基二甲基苄基氯化铵充分搅拌均匀，即得产品。