申请日2014.11.25
公开(公告)日2015.04.01
IPC分类号C02F5/08; C02F5/12; A01P3/00; A01P1/00; A01N47/44
摘要
本申请公开了一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法，按照重量份数配比称取二氧化硫脲、十二烷基三甲基溴化铵、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑、水、醋酸十二胍、阻聚剂、五水偏硅酸钠、硫酸、十六烷基二甲基苄基氯化铵、分散剂、双十八烷基二甲基氯化铵、咪唑啉、三乙烯四胺和乙醇，混合均匀后即可;产品阻垢率70-90%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率97.9-99.9%;50-60℃放置一个月，杀菌率97.5-99.5%，40-50℃放置半年，杀菌率97-99%，室温下放置1-2年，杀菌率94-98%。
权利要求书
1.一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，其特征在于所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵1-10份;双氧水15-35份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.1-2份;水5-45份;醋酸十二胍5-15份;阻聚剂0.5-2.5份;五水偏硅酸钠3-7份;硫酸5-25份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为8-22份;分散剂1-20份;双十八烷基二甲基氯化铵为4-16份;咪唑啉10-30份;三乙烯四胺20-40份;乙醇为1-20份。
2.根据权利要求1所述的一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，其特征在于所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵2-8份;双氧水20-30份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.5-1.5份;水15-35份;醋酸十二胍7-13份;阻聚剂1-2份;五水偏硅酸钠4-6份;硫酸10-20份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为12-18份;分散剂5-15份;双十八烷基二甲基氯化铵为6-14份;咪唑啉15-25份;三乙烯四胺25-35份;乙醇为5-15份。
3.根据权利要求1所述的一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，其特征在于所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵5份;双氧水25份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑1份;水25份;醋酸十二胍10份;阻聚剂1.5份;五水偏硅酸钠5份;硫酸15份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为15份;分散剂10份;双十八烷基二甲基氯化铵为10份;咪唑啉20份;三乙烯四胺30份;乙醇为10份。
4.根据权利要求1所述的一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，其特征在于：所述阻聚剂采用二异辛基二苯胺或丁基二苯胺。
5.根据权利要求1所述的一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，其特征在于：所述分散剂采用烷基水杨酸钙或硫磷化聚异丁烯钡盐。
6.一种权利要求1所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取二氧化硫脲、十二烷基三甲基溴化铵、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑、水、醋酸十二胍、阻聚剂、五水偏硅酸钠、硫酸、十六烷基二甲基苄基氯化铵、分散剂、双十八烷基二甲基氯化铵、咪唑啉、三乙烯四胺和乙醇;
第二步：将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至35-40℃，搅拌1-5h;
第三步：加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至50-70℃，反应1-3h;
第四步：加入水和剩余原料，搅拌50-90min，冷却至5-10℃，用玻璃坩埚抽滤，并在55-75℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
说明书
一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法
技术领域
本申请属于环保试剂工艺领域，尤其涉及一种无毒、杀菌效果显著的水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法。
背景技术
水处理杀菌剂又称杀菌灭藻剂、污泥剥离剂或抗污泥剂。一类能抑制水中菌藻和微生物的滋长，以防止形成微生物粘泥，对系统造成危害的化学药品。包括氧化性杀菌剂，如氯气、次氯酸钠、漂白粉、臭氧、氯胺等;非氧化性杀菌剂，如氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等;重金属化合物，如氧化汞、氯化汞、氟化汞等;粘泥杀菌剂，如松香胺、过氧化氢、又胍聚合物等。其中季铵盐类非氧化性杀菌剂效果最好，往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用，已广泛应用于油田水、工业冷却水等方面。
优氯净易溶于水，具有高效、快速、广谱、安全等特点，有极强的杀生作用，在20ppm时，杀菌率达到99%。优氯净性能稳定，干燥条件下保存半年内有效氯下降不超过1%。在120℃以下存放不会变质，不会燃烧。优氯净作为杀生剂广泛用于循环冷却水系统、游泳池水杀菌消毒。 循环冷却水系统中用优氯净作杀生剂时，夏季每隔2-3天投加15-20ppm，春秋两季每隔3-5天投加一次，冬季每隔5-7天投加一次。为确保杀生效果，还可以定期投加非氧化性杀菌剂。
杀菌剂TH-401是由季铵盐与过氧化物复合成的杀菌灭藻剂，具有高效、广谱、低毒、药效快而持久、渗透力强、使用方便、价格便宜、适用的温度和pH范围较宽等优点。杀菌剂TH-401适用于电厂、化工、化肥、炼油、冶金等工业循环冷却水系统，作为杀菌灭藻和粘泥剥离剂使用。采用冲击式加药，投加量一般为 100-200mg/L，即对菌藻类有彻底杀灭效果。藻类较多时如欲获得快速剥离效果可适当加大用药量，并及时清除漂浮物，泡沫太大影响运行时，可加消泡剂。
咪唑啉用途：原油、天然气开采、集输过程的防腐。常减压、催化裂化、加氢精制、加氢裂化装置中分馏塔顶、冷凝冷却系 统的防腐。低中硬度、中高碱度、低浓缩倍数下运行的冷却水系统防腐。油田污水处理及回注水系统防腐。综合含水量、CO2较高的集输干线和油井的防腐。
又称二氢咪唑(dihydroimidazole)。 有4,5-,2,5-和2,3-二氢咪唑三种异构体，或根据双键位置又分别称为2-咪唑啉、3-咪唑啉和4-咪唑啉。是强碱性、低熔点固体。可溶于大多数有机溶剂，具有优良的起泡性、净洗性、乳化性、耐硬水性、抗静电性和柔软织物等性能，且具有无毒、高生物降解等特点，还具有杀菌和消毒的能力。更为重要的是它对皮肤和眼睛无刺激性。它在酸性和碱性介质中均稳定，可同阴、阳、非离子表面活性剂相伍。由乙二胺或其酰化物在氧化钙存在下加热制得。或由脂肪酸或脂肪酸酯与乙二胺缩合制得;也可用乙二醛、甲醛、氨为原料制得咪唑，再加氢制得。咪唑啉本身并不重要，但其衍生物，尤其是2-咪唑啉的衍生物，在医药和农药中很重要。如2-苄基-4,5-二氢咪唑是血管扩张剂和降压药，2-羟甲基-2-十七烷基-4,5-二氢咪唑用作苹果黑星病的杀菌剂，烷基咪唑啉季铵盐是阳离子表面活性剂，在油田开采中广泛用作缓蚀剂、杀菌剂。也用于工业清洗、纺织、合纤、塑料加工、医疗卫生、采油、食品乳制品、造纸、印染、羽绒、皮革、金属抛光等行业。它是一种性能优良的，多功能表面活性剂。咪唑啉学名为间二氮杂环戊烯，呈现白色针状，其母体结构是咪唑，二氢取代咪唑后成为咪唑啉，其杂环大小与咪唑一致。咪唑啉类缓蚀剂一般由3部分组成，即具有1个含氮五元杂环，杂环上与氮原子(N)成键的具有不同活性基团(如酰胺官能团、胺基官能团、羟基)的亲水支链R1和含有不同碳链的烷基憎水支链R2。用于气井的缓蚀剂多是含氮化合物，如胺类、咪唑啉、酰胺类和季胺盐以及含有硫和磷元素的咪唑啉等。其中以咪唑啉及其衍生物的用量最大，其用量约占缓蚀剂总用量的90%左右。
水溶性咪唑啉，本品由乙二胺或其酰化物在氧化钙存在下加热制得。或由脂肪酸或脂肪酸酯与乙二胺缩合制得;也可用乙二醛、甲醛、氨为原料制得咪唑，再加氢制得。本品为强碱性、低熔点固体，可溶于大多数有机溶剂，起泡性、净洗性、乳化性、耐硬水性、抗静电性和柔软织物等性能优良。无毒、高生物降解，对皮肤和眼睛无刺激性，具有杀菌和消毒的能力，在酸性和碱性介质中均稳定，可同阴、阳、非离子表面活性剂相伍。二氧化硫脲是保险粉的替代产品，具有还原性强，热稳定性好，储存运输方便等特点。该产品可作为还原剂，漂白脱色剂，塑料稳定剂，有机合成抗氧剂和感光材料的效化剂等。在印染，造纸等行业已得到广泛应用。在使用过程中无污染。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种去污能力、乳化能力、耐硬水性和防腐杀菌性能好的水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法，解决现有水处理杀菌试剂去污能力、乳化能力、耐硬水性和防腐杀菌性能差等技术问题。
技术方案：
一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂，所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵1-10份;双氧水15-35份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.1-2份;水5-45份;醋酸十二胍5-15份;阻聚剂0.5-2.5份;五水偏硅酸钠3-7份;硫酸5-25份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为8-22份;分散剂1-20份;双十八烷基二甲基氯化铵为4-16份;咪唑啉10-30份;三乙烯四胺20-40份;乙醇为1-20份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵2-8份;双氧水20-30份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.5-1.5份;水15-35份;醋酸十二胍7-13份;阻聚剂1-2份;五水偏硅酸钠4-6份;硫酸10-20份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为12-18份;分散剂5-15份;双十八烷基二甲基氯化铵为6-14份;咪唑啉15-25份;三乙烯四胺25-35份;乙醇为5-15份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的原料按重量份数配比如下：二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵5份;双氧水25份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑1份;水25份;醋酸十二胍10份;阻聚剂1.5份;五水偏硅酸钠5份;硫酸15份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为15份;分散剂10份;双十八烷基二甲基氯化铵为10份;咪唑啉20份;三乙烯四胺30份;乙醇为10份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述阻聚剂采用二异辛基二苯胺或丁基二苯胺。
作为本发明的一种优选技术方案：所述分散剂采用烷基水杨酸钙或硫磷化聚异丁烯钡盐。
作为本发明的一种优选技术方案：所述水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取二氧化硫脲、十二烷基三甲基溴化铵、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑、水、醋酸十二胍、阻聚剂、五水偏硅酸钠、硫酸、十六烷基二甲基苄基氯化铵、分散剂、双十八烷基二甲基氯化铵、咪唑啉、三乙烯四胺和乙醇;
第二步：将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至35-40℃，搅拌1-5h;
第三步：加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至50-70℃，反应1-3h;
第四步：加入水和剩余原料，搅拌50-90min，冷却至5-10℃，用玻璃坩埚抽滤，并在55-75℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
有益效果：
本发明所述一种水处理咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品阻垢率70-90%，去污、起泡和乳化能力好，毒性低;2、耐硬水性好，对酸碱金属离子不敏感，抗静电性能优异;3、防腐杀菌性能优异，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率97.9-99.9%;4、效果持久，50-60℃放置一个月，杀菌率97.5-99.5%，40-50℃放置半年，杀菌率97-99%，室温下放置1-2年，杀菌率94-98%，具有良好的生物降解性能，属环保产品，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵1份;双氧水15份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.1份;水5份;醋酸十二胍5份;二异辛基二苯胺0.5份;五水偏硅酸钠3份;硫酸5份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为8份;烷基水杨酸钙1份;双十八烷基二甲基氯化铵为4份;咪唑啉10份;三乙烯四胺20份;乙醇为1份。
将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至35℃，搅拌1h，加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至50℃，反应1h。
加入水和剩余原料，搅拌50min，冷却至5℃，用玻璃坩埚抽滤，并在55℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
产品阻垢率70%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率97.9%;50℃放置一个月，杀菌率97.5%，40℃放置半年，杀菌率97%，室温下放置1年，杀菌率94%。
实施例2:
按照重量份数配比称取二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵10份;双氧水35份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑2份;水45份;醋酸十二胍15份;二异辛基二苯胺2.5份;五水偏硅酸钠7份;硫酸25份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为22份;烷基水杨酸钙20份;双十八烷基二甲基氯化铵为16份;咪唑啉30份;三乙烯四胺40份;乙醇为20份。
将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至40℃，搅拌5h，加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至70℃，反应3h。
加入水和剩余原料，搅拌90min，冷却至10℃，用玻璃坩埚抽滤，并在75℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
产品阻垢率75%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率98.9%;55℃放置一个月，杀菌率98%，45℃放置半年，杀菌率97.5%，室温下放置1年，杀菌率95%。
实施例3:
按照重量份数配比称取二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵2份;双氧水20份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑0.5份;水15份;醋酸十二胍7份;二异辛基二苯胺1份;五水偏硅酸钠4份;硫酸10份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为12份;硫磷化聚异丁烯钡盐5份;双十八烷基二甲基氯化铵为6份;咪唑啉15份;三乙烯四胺25份;乙醇为5份。
将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至36℃，搅拌2h，加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至55℃，反应1.5h。
加入水和剩余原料，搅拌60min，冷却至6℃，用玻璃坩埚抽滤，并在60℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
产品阻垢率80%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率99%;55℃放置一个月，杀菌率98.5%，45℃放置半年，杀菌率98%，室温下放置2年，杀菌率96%。
实施例4:
按照重量份数配比称取二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵8份;双氧水30份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑1.5份;水35份;醋酸十二胍13份;丁基二苯胺2份;五水偏硅酸钠6份;硫酸20份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为18份;硫磷化聚异丁烯钡盐15份;双十八烷基二甲基氯化铵为14份;咪唑啉25份;三乙烯四胺35份;乙醇为15份。
将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至38℃，搅拌4h，加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至65℃，反应2.5h。
加入水和剩余原料，搅拌80min，冷却至9℃，用玻璃坩埚抽滤，并在70℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
产品阻垢率85%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率99.5%;55℃放置一个月，杀菌率99%，45℃放置半年，杀菌率98.5%，室温下放置2年，杀菌率97%。
实施例5:
按照重量份数配比称取二氧化硫脲100份;十二烷基三甲基溴化铵5份;双氧水25份;溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑1份;水25份;醋酸十二胍10份;丁基二苯胺1.5份;五水偏硅酸钠5份;硫酸15份;十六烷基二甲基苄基氯化铵为15份;硫磷化聚异丁烯钡盐10份;双十八烷基二甲基氯化铵为10份;咪唑啉20份;三乙烯四胺30份;乙醇为10份。
将二氧化硫脲、双氧水、溴化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和硫酸放入四口烧瓶中，升温至37℃，搅拌3h，加入乙醇、咪唑啉、醋酸十二胍和十六烷基二甲基苄基氯化铵，升温至60℃，反应2h。
加入水和剩余原料，搅拌70min，冷却至8℃，用玻璃坩埚抽滤，并在65℃下烘干，即得白色片状晶体咪唑啉双胍硫酸盐杀菌剂。
产品阻垢率90%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链珠菌、淋球菌、青霉菌、曲霉菌、腐生菌和沙门氏菌，杀菌率99.9%; 60℃放置一个月，杀菌率99.5%， 50℃放置半年，杀菌率99%，室温下放置2年，杀菌率98%。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。