申请日2009.08.19
公开(公告)日2010.01.13
IPC分类号C02F5/10; C02F5/14; C08F8/00; C09K11/06; C08F8/34; C08F122/06; C08F120/06
摘要
本发明为一种水处理示踪型阻垢分散剂的制备方法，其特征在于以磺化C酸、氨基C酸等荧光化合物和膦羧酸共聚物、丙烯酸均聚物等聚合物为原料，在密闭或压力容器中，升温至80～150℃，升压至0.1～0.6MPa，不断搅拌，保温3～9小时后，接枝生成示踪型阻垢分散剂。主要用于石化、电厂、钢铁企业中工业冷却循环水处理系统的阻垢分散和荧光示踪自动检测。
权利要求书
1、一种水处理示踪型阻垢分散剂的制备方法，其特征在于以荧光化合物 和聚合物为原料，在密闭或压力容器中，升温至一定温度并升压至一定压 力，不断搅拌，保温数小时后，接枝生成示踪型阻垢分散剂：
所使用的荧光化合物为选自磺化C酸、氨基C酸、1.7-可列夫酸、G 酸、R盐中的至少一种或几种;所使用的聚合物为膦羧酸共聚物、丙烯酸 均聚物或者马来酸均聚物;
具体步骤如下：以荧光化合物是聚合物质量浓度的1.0～10%比例，将 荧光化合物和聚合物置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度 的条件范围为80～150℃，控制压力条件范围为0.1～0.6Mpa，在选定温 度压力下保温3～9小时，搅拌均匀后得到棕黄色的示踪型阻垢分散剂。
2、按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于荧光化合物是聚合 物质量浓度的2.0～8%比例，控制反应温度的条件范围为85～140℃，控 制压力条件范围为0.3～0.5Mpa，在选定温度压力下保温5～7小时，搅 拌均匀后得到棕黄色的示踪型阻垢分散剂。
说明书
一种水处理示踪型阻垢分散剂的制备方法
技术领域
本发明属于循环冷却水处理技术领域，具体涉及一种水处理示踪型 阻垢分散剂的制备方法。
背景技术
示踪剂是指能随流体流动，指示流体的存在、运动方向和运动速度的 一种化学药剂。示踪剂的应用范围很宽，在医学、工业循环冷却水处理系 统、反渗透系统、油田井间探测技术等方面都有很大的应用。
在计算机以及先进的控制仪表、计量装置的支持下，出现了一种简单 快速，能在线监测的方法：荧光示踪技术。荧光示踪技术与其他测量技术 相比，具有灵敏度高，检测下线低，可选择性好，光谱参数多，可控制性 好的优势。
国际对工业水处理系统中示踪剂的研究较早，比如美国专利 US4783314将2-萘磺酸与聚丙烯酸或聚丙烯酰胺等水处理药剂混合，加 入水系统中，通过测定荧光强度进行药剂浓度的监控;美国专利 US200525659使用二磺酸蒽作为惰性荧光示踪剂介绍一种二磺酸蒽的异 构体作为一种惰性荧光示踪剂的使用，还介绍该示踪剂用于锅炉系统，跟 踪锅炉水进入蒸汽管线时有害的残留物质。
日本专利3-185341将示踪物与水处理药剂聚合物药剂混合，通过紫 外分光光度计进行检测。这些专利虽然满足了分析简便快捷的要求，但没 有从根本上解决直接测量的问题。
欧洲专利0475602通过化学反应将荧光物质接在聚合物上，但由于该 聚合物分子量较大，其阻垢分散性能不够理想。
由美国Nalco公司发明的专利WO01/44403中选用荧光单体
合成的聚合物，其中M可以是H、Na、K等，n为1、2、3、4、6和9。该 荧光聚合物用于循环冷却水系统中，使用荧光光度计检测。由Nalco公司 发明的专利WO01/35107中合成一种结构式如下的化合物：
其中R1、R2可以均为SO3M，或者其中一个为SO3M，另一个为COOH，M可 以是H、Na、K、Rb、Cs或者铵基。该惰性荧光物可以不受氧化性杀菌剂 的影响。目前，中国国内一些厂家引进了美国Nalco公司的3D TRASAR 技术，其原理是通过加入荧光物来达到同时监测阻垢、腐蚀和生物活性情 况。
近年来，中国国内对于示踪剂方面的研究也有了很大发展：如天津大 学的郭睿威研究小组合成了一系列的荧光标识水处理剂。王文清制备了三 种荧光标记丙烯酰胺：占咕基丙烯酰胺、占咕磺酰基丙烯酰胺和吖啶基丙 烯酰胺。杨乃力合成了N-乙基-3-咔唑丙烯酰胺。杨文忠将一种荧光发色 基团接在聚合物上，研究了其荧光强度和质量浓度之间的关系。张跃华， 夏明珠，雷武等人以水为溶剂，30%的过氧化氢为引发剂，合成得到了含 荧光基团的马丙共聚物FM-AA-MA，并确定最佳合成条件;另外，他们 还以4-氯-1，8-苯二甲酸酐和3-二甲氨基丙胺为原料合成了一种水 溶性的荧光单体4-甲氧基-N-(2-N，N-二甲基氨基丙基)萘二甲酰 亚胺烯丙基氯化铵(4-MNDMAPN-AQ)，并对该共聚物的荧光性质和阻垢性 能进行了系统研究。周义锋，李中军，李富友等人合成了四种具有推拉电 子结构的1，8-萘酰胺衍生物。
目前，国内外对荧光示踪剂的研究已很广泛，已被研究的示踪剂不外 乎下面几种物质：芘类衍生物，萘酰亚胺类衍生物、苝的衍生物、萘的衍 生物。其中苝的衍生物水溶性差，受PH的影响大，并且耐氯性差;萘酰 亚胺类衍生物的转化率低，且水溶性不好，反应时所需的溶剂品种少。
现阶段，中国国内关于荧光示踪剂的研究大多都处于实验室阶段，多 出自一些高等院校的研究报道，真正应用于实际生产的却很少。
发明内容
本发明为一种水处理示踪型阻垢分散剂的制备方法，其特征在于以荧 光化合物和聚合物为原料，在密闭或压力容器中，升温至一定温度并升压 至一定压力，不断搅拌，保温数小时后，接枝生成示踪型阻垢分散剂：
所使用的荧光化合物为选自磺化C酸、氨基C酸、1.7-可列夫酸、G 酸、R盐中的至少一种或几种;所使用的聚合物为膦羧酸共聚物、丙烯酸 均聚物或者马来酸均聚物。
具体步骤如下：以荧光化合物是聚合物质量浓度的1.0～10%比例， 将荧光化合物和聚合物置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温 度的条件范围为80～150℃，控制压力条件范围为0.1～0.6Mpa，在选定 温度下保温3～9小时，搅拌均匀后得到棕黄色的示踪型阻垢分散剂。
按照本发明的制备方法，其优选特征在于，荧光化合物是聚合物质量 浓度的2.0～8%，控制反应温度的条件范围为85～140℃，控制压力条件 范围为0.3～0.5Mpa，在选定温度下保温5～7小时，搅拌均匀后得到棕 黄色的示踪型阻垢分散剂。
本发明制备的示踪型阻垢分散剂，主要用于石化、电厂、钢铁企业中 工业冷却循环水处理系统的阻垢分散和荧光自动检测。本产品既具有优良 的综合分散阻垢性能，又可以快速地进行监测，大大减少了人为的工作量。 本发明中的一种新型水处理示踪型阻垢分散剂，制备方法简单、可靠、易 于工业化。
具体实施方式
实施例1、
将2.0g 1.7-可列夫酸加入到330g含有100g丙烯酸均聚物的水溶液 中，搅拌均匀，升温至80℃，保持该温度9小时，然后冷却降温，取出 反应液，得到棕黄色产品。该产品转化率为95.98%，固含量为30.5%，相 对粘度为1.024。
实施例2、
将3.0g 2-萘胺-4，8-二磺酸加入到330g含有100g聚马来酸酐的水溶 液中，搅拌均匀，升温至100℃，保持该温度7小时，然后冷却降温，取 出反应液，得到棕黄色产品。该产品转化率为91.25%，固含量为30.6%， 相对粘度为1.038。
实施例3、
将6.0g 2-茶酸-6，8-二磺酸钾盐加入到300g含有150g膦羧酸共聚物 的水溶液中，搅拌均匀，将此混合液加入到500ml的高压釜中，使釜中 压力达到0.3MPa左右，升温加热至120℃，保持该温度5小时，然后冷 却降温，取出反应液，得到棕黄色产品。该产品转化率为93.55%，固含 量为50.6%，相对粘度为1.041。
实施例4、
将10.0g 2-萘胺-4，6，8-三磺酸加入到300g含有150g的2-膦酸基-1， 2，4-三羧酸丁烷水溶液中，搅拌均匀，将此混合液加入到500ml的高压 釜中，使釜中压力达到0.6MPa左右，升温加热至150℃，保持该温度3 小时，然后冷却降温，取出反应液，得到棕黄色产品。该产品转化率为 92.55%，固含量为51.5%，相对粘度为1.048。