申请日2000.09.29
公开(公告)日2002.04.24
IPC分类号C02F1/08
摘要
本发明提供了一种循环冷却水用多功能水处理剂,本发明的水处理剂系将N,N-双(膦酰基甲基)天冬氨酸和选自1-羟基-1,1-二膦酰基乙烷,1-羟基-1-膦酰基乙酸,2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧基,聚膦酰基羧酸,丙烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物,丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物,磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物的一种或多种物质以及ZnCl2复混而成。它使用简单、方便,功能多,效果好。
权利要求书
1、一种用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，包括以下组份：
a)8～30wt%的N，N-双膦酰基甲基天冬氨酸;
b)0.3～30wt%的选自1-羟基-1，1-二膦酰基乙烷，1-羟基-1-膦酰 基乙酸，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧基，聚膦酰基羧酸，丙烯酸/丙烯酸甲酯 二元共聚物，丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物，磺化苯乙烯/马来 酸酐二元共聚物中的一种或多种物质;
c)0.0001～20wt%的锌盐;
余量为水。
2、根据权利要求1所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的组份a)的含量为14～24wt%。
3、根据权利要求2所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的组份a)的含量为15～20wt%。
4、根据权利要求1所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的组份b)的含量为6～25wt%。
5、根据权利要求1所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的组份c)的含量为2～6wt%。
6、根据权利要求5所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的组份c)的含量为3～5wt%。
7、根据权利要求1所述的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，其特征在 于：所述的锌盐为ZnCl2。
说明书
用于循环冷却水系统的多功能水处理剂
本发明涉及一种用于循环冷却水系统的多功能水处理剂。更具体地说，本 发明涉及一种能够对循环冷却水系统设备同时进行清洗、预膜、阻垢、缓蚀的 多功能水处理剂。
众所周知，循环冷却水系统中的水在长期运转情况下，会产生结垢、滋生 细菌，并且会腐蚀设备，造成设备的损害甚至报废。为了保证设备正常运转， 常规情况下必须加入分别起阻垢、缓蚀、杀菌作用的各种药剂，在使用新设备 前或停机检修时，还需分别加入清洗、预膜药剂。由于现有技术中尚没有能够 同时起到清洗、预膜、阻垢、缓蚀的多功能药剂，所以目前只能分别单独进行 加药。单一作用的药剂存在许多问题，如①由于需要分别加入不同的药剂，而 且各药剂对加药设备的要求不同，因此，至少要有二套以上的加药设备，无疑 增加了设备投资，烦琐的工序也造成了人力、物力的浪费;②由于各种药剂之 间存在协同效应问题，确定加药量前要研究药剂是互相增效还是互相抵消，否 则无法确定各药剂组合使用后药效的实际发挥程度，但是研究药剂的协同效应 问题需要投入很多精力，做很多试验，无疑给消费者带来很大不便;③由于专 用药剂加药量比多功能药剂加药量大，这样的水排放后对环境会造成污染，等 等。随着工业的飞速发展和环境要求的提高，人们对水处理剂提出了更高要求， 因此，需要研究一种能够克服上述缺陷的具有多种功能的水处理剂。
所以，本发明的目的是提供一种能够同时起到清洗、预膜、阻垢、缓蚀作 用的多功能水处理剂。采用本发明的多功能水处理剂，只需一次加药，只需一 种加药设备，而且由于各种药效功能是确定的，可以非常容易地、精确地确定 加药量，避免了药剂的浪费。
为开发不具有上述缺点的多功能水处理剂，本发明人进行了深入细致的研 究。结果，发明人在对双(膦酰基甲基)天冬氨酸的阻垢、缓蚀性进行研究的 过程中出人意料地发现了本发明的技术方案。
众所周知，凡是带有-P(O)OH2、-COOH、-SO3H、-OH基团的化合物或 聚合物都可以作为循环冷却水的水处理剂，主要用于防腐蚀、防结垢，一般称 之为缓蚀剂、阻垢剂。具有膦酰基和羧基的双(膦酰基甲基)天冬氨酸就具有 优良的阻垢、缓蚀双重功能，甚至对高硬度的水也有很好的阻垢性能，同时， 该化合物是L-天冬氨酸衍生物，属环保型产品，不会造成环境污染。本发明 的多功能水处理剂系采用复配而成。本发明人出人意料地发现，将双(膦酰基 甲基)天冬氨酸(BPMA，余同)为基础原料，与选自1-羟基-1，1-二膦 酰基乙烷(HEDP，余同)，1-羟基-1-膦酰基乙酸(HPA，余同)，2-膦酸 丁烷-1，2，4-三羧基(PBTCA，余同)，聚膦酰基羧酸(PPCA，余同)，丙 烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物(AA/MA，余同)，丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酸羟 乙酯三元共聚物(AA/MA/HEA，余同)，磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物 (SSMAC，余同)，锌盐等中的一种或多种物质复配，不但没有降低其阻垢、 缓蚀性能，反而使其阻垢、缓蚀性能明显提高，另外，可以同时起到清洗、预 膜的作用。
本发明的用于循环冷却水系统的多功能水处理剂，包括以下组份： a)8～30wt%的N，N-双(膦酰基甲基)天冬氨酸，优选14～24wt%，特别优 选15～20wt%; b)0.3～30wt%的选自1-羟基-1，1-二膦酰基乙烷，1-羟基-1-膦酰基乙 酸，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧基，聚膦酰基羧酸，聚丙烯酸、丙烯酸甲酯 二元共聚物，聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯三元共聚物，聚磺化苯乙 烯、马来酸酐二元共聚物的一种或多种物质，优选6～25wt%; c)0.0001～20wt%的锌盐，优选ZnCl2;锌盐的含量优选2～6wt%，特别优选 3～5wt%; 余量为水。
下面对本发明进行更详尽的描述。在公开和描述本发明的循环冷却水多功 能水处理剂前，需指出，本发明不局限于本文所描述的特殊结构、方法步骤和 材料的限制，这些结构、方法步骤和材料可以有所改变。
虽然本发明优选使用N，N-双(膦酰基甲基)天冬氨酸，但是很多的带 有-P(O)OH2、-COOH、-SO3H、-OH基团的化合物或聚合物都可以作为本发 明的基本组份(a)。
组份(a)的含量可以根据不同水质，灵活地采用不同使用量。这取决于 所要达到的目的，以及水质的不同。当对阻垢、缓蚀性能要求较高时，组份(a) 的含量就多一些，反之，就少一些。
组份(b)可以是具有清洗、预膜效果的任意化合物或混合物。优选那些 可以提高组份(a)的阻垢与缓蚀协同效应的物质。本发明优选1-羟基-1，1 -二膦酰基乙烷(天津东方红化工厂生产)，1-羟基-1-膦酰基乙酸(北京 新大禹技术公司产品BC-607)，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧基(江苏武进 水质稳定剂厂生产)，聚膦酰基羧酸(北京新大禹技术公司产品BC-630)，丙 烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物(北京新大禹技术公司产品BC-645)，丙烯酸/丙 烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物(北京新大禹技术公司产品BC-646)，磺 化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物(北京新大禹技术公司产品BC-647)中的一种 或多种物质作为组份(b)。
作为组份(b)的聚膦酰基羧酸，丙烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物，丙烯酸/ 丙烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物，磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物的分 子量没有特别限制。但是优选的各种聚合物的分子量通常为：聚膦酰基羧酸 1000～8000，丙烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物1000～8000，丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙 烯酸羟乙酯三元共聚物1000～8000，磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物 1000～8000，特别优选的分子量分别为：聚膦酰基羧酸2000～5000，丙烯酸/丙 烯酸甲酯二元共聚物2000～5000，丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物 2000～5000，磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物2000～5000。
本发明所用的共聚物中各种共聚单元的含量及其结合方式没有特别限制。
优选的丙烯酸/丙烯酸甲酯二元共聚物的例子有：
分子结构通式：
单体组成：X～95% Y～5%
固含量：30%
聚合物分子量：2000～5000 北京新大禹技术公司产品BC-645A
优选的丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酸羟乙酯三元共聚物的例子有：
分子结构通式：
单体组成：X～85% Y～5% Z～10%
固含量：30%
聚合物分子量：2000～5000 北京新大禹技术公司产品BC-646 优选的磺化苯乙烯/马来酸酐二元共聚物的例子有： 分子结构通式： 单体组成：X～55% Y～45% 固含量：50% 聚合物分子量：2000～5000 北京新大禹技术公司产品BC-647 优选的聚膦酰基羧酸的例子有： 单体组成：丁烯二酸～80%，丙烯酸～10%，次亚磷酸钠～10% 固含量：35% 聚合物分子量：2000～4000 北京新大禹技术公司产品BC-630 组份(b)的含量同样可以根据不同水质和不同的目的，灵活地采用不同的使 用量。当需要较好的清洗、预膜效果，组份(b)的用量可以大一些，反之，可以 小一些。
组份(c)可以是ZnCl2或者ZnSO4 7H2O。这些可从北京市化工原料公司 购得。
组份(c)的用量也可以实际需要灵活掌握。
综上所述，本发明的实质是各组份的组合，在本发明的技术方案中给出了 用量范围内，使用者可以根据不同的水质和不同的使用目的调整配方。本发明 的各组份含量的调整技术，对本领域技术人员来讲是常规的技术。在使用本发 明的多功能水处理剂时，也可以灵活地采用不同的使用量。
与现有技术相比，采用本发明的多功能水处理剂，只需使用一套加药设备， 只需进行一次加药，加药前无须考虑使用多个药剂时需考虑的药剂协同效应问 题，加药量比综合使用多种专用药剂时小得多，因此使用简单、方便，可以起 到清洗、预膜、阻垢、缓蚀的效果，不仅功能多，而且效果好。