阻垢剂成分分析,阻垢剂配方生产工艺及技术开发

阻垢剂配方成分分析，生产工艺及技术开发导读：本文详细介绍了阻垢剂的研究背景，种类，作用机理及参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

禾川化学引进尖端配方解剖技术，致力于阻垢剂成分分析，配方还原，研发外包服务，为阻垢剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.背景

阻垢剂主要是指能够防止水垢和污垢产生或抑制其沉积生长的化学类试剂,是工业水处理中必不可少的元素,可以用来延长设备寿命并保证设备安全运行；目前,随着科学技术的发展,阻垢剂的研究也在不断地深入并日趋成熟,其特点及功能在日趋完善的同时,种类亦在不断增加；

阻垢剂作为一种水质稳定剂而被广泛应用于工业循环冷却水系统中。它的研究一直是水处理的一个热点，其沉降效果的稳定性、环境安全性也越来越受到重视；阻垢剂的研究经历由天然到合成等不断发展并日趋完善的过程，未来合成阻垢剂特别是绿色阻垢剂的研制必将成为水处理的研究热点。目前,我国国内虽已经研究出了一批性能优越的阻垢剂,但较国外研究还有一段差距。在未来,随着公众环保意识的增加,应致力于全新的绿色阻垢剂的研究,开发具有特殊结构功能基团的阻垢剂是主要目标；禾川化学通过多年沉积,运用精细化工的复配技术, 做了小试和应用试验, 研制了一种新型阻垢剂配方技术。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进

及新产品研发。

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二.阻垢剂

2.1阻垢剂常见种类

阻垢剂的种类丰富，按照阻垢剂的发展历程及起主要作用的官能团，大致可分为天然聚合物阻垢剂、含磷类聚合物阻垢剂、共聚合物阻垢剂、绿色新型聚合物阻垢剂。

2.1.1天然聚合物阻垢剂

单宁、木质素、淀粉、纤维素、壳聚糖和腐殖酸等天然高分子化合物，分子上含有许多酚羟基，对Ca2+、Mg2+等盐垢晶体的生长具有一定的抑制作用，最早被作为阻垢剂在工业上得到广泛应用。

单宁是一类含有很多酚羟基而聚合度不同的物质，能与Ca2+、Mg2+等形成溶解度较大的螯合物，对碳酸钙和磷酸钙都有较好的稳定作用。木质素是一种无定型的芳香族化合物，活性极强，通过改性接枝可以得到对碳酸钙垢、磷酸钙垢、锌垢具有良好的阻垢性能和对氧化铁有一定的分散作用的阻垢剂，也是一种绿色阻垢分散剂。淀粉和纤维素都属于碳水化合物中的多糖类高分子化合物，由于分子中含有大量的羟基，对形成CaCO3、MgCO3等有抑制作用。壳聚糖对碳酸钙晶核和晶体的活性点具有特殊的吸附作用，会引起晶体变形而无法正常生长。腐殖酸是复杂的高分子混合物，主要由羧酸盐组成。可抑制碳酸钙晶体的形

成，对碳酸钙够具有良好的阻垢性能。腐殖酸对锌离子的稳定性能随其加入量的增加而增强，优于聚丙烯酸。此外，腐殖酸与锌盐、有机磷酸盐等复配使用可达到协同增效的作用。

2.1.2含磷类聚合物阻垢剂

冷却水处理中，最常用的无机含磷聚合物阻垢剂是三聚磷酸钠和六偏磷酸钠。其阻垢机理主要通过分子中的部分官能团或静电力吸附在晶体表面的活性点上，减缓晶体的生长，使晶体保持在微晶状态，增加其溶解度。但是这类阻垢剂磷浓度高，易水解为正磷酸盐，产生碳酸钙沉淀。另外，磷酸盐是微生物的营养源，能促进菌藻的滋生。因此，单纯用聚磷酸盐作阻垢剂在冷却水处理中已经逐渐被淘汰，取而代之的是复合磷酸盐、有机磷酸盐和其他低磷或无磷药剂配方。

有机磷酸是一类阴极型缓蚀剂，又是一类非化学当量阻垢剂，具有明显的溶限效应。当它们和其他水处理剂复合使用时，可表现出理想的协同效应。它们对许多金属离子（如钙、镁、铜、锌等）具有优异的螯合能力，甚至对这些金属的无机盐类如硫酸钙、碳酸钙、硅酸镁等也有较好的去活化作用，因此应用于水处理中，目前它的品种还在不断发展，是一类比较先进且有发展前途的药剂。

2.1.3共聚物阻垢剂

丙烯酸类共聚物是国内外开发较早的共聚物类阻垢剂，它是以丙烯酸为主要单体，在适当的引发剂作用下，与一种或几种有机单体共聚而成的一类阻垢剂，—COOH是此类共聚物主要的功能基团，对Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cu2+等离子

具有良好的螯合能力，不仅有分散和凝聚作用，还能在无机结晶过程中干扰晶格的正常排列，从而达到阻垢、防垢的作用。

丙烯酸类共聚物阻垢剂在国内外共聚物阻垢剂中占有重要地位。如采用丙烯酸与丙烯酸酯共聚，丙烯酸与苯乙烯磺酸酯共聚，丙烯酸与丙烯酸-2-羟基丙酯（HPA）共聚，丙烯酸与取代的丙烯酸酰胺共聚均合成了效果较好的阻垢剂。尽管丙烯酸类共聚物阻垢剂毒性较小，但由于易形成丙烯酸钙，在含有高浓度Ca2+时单独使用效果较差，且生物降解性差，因此，将逐渐被能够生物降解的新型高效阻垢剂所代替。

磺酸类共聚物阻垢剂是国外20世纪80年代的一种优良的水处理剂。磺酸类聚合物对磷酸钙垢有较好的抑制作用，能有效地分散颗粒物，稳定金属离子和有机磷酸。磺酸基团属于亲水基团，将其引入共聚物，可有效地防止由于弱亲水性共聚物与水中离子反应，生成难溶性钙凝胶。另外，由于磺酸基团对盐不敏感，抗温、抗盐能力较好，尤其抗高价金属离子的能力强，因而在国内掀起了一股研究开发热潮。

我国磺酸盐类单体研究开发迟缓，20世纪90年代初，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）的开发初见成效，为含磺酸盐基团的水溶性聚合物阻垢分散研制创造了条件。近年来不断开发出一系列含磺酸盐基团的阻垢分散剂，多为二元或三元共聚物。

马来酸酐类共聚物阻垢剂是以马来酸或水解马来酸酐为单体，与一种或几种单体共聚而成的一类共聚物阻垢剂。其结构中羟基含量比聚丙烯酸类阻垢剂多，因此具有良好的阻CaCO3垢和CaSO4垢的效果，且热稳定性性能好，被广泛应用于海水淡化的闪蒸装置和低压锅炉。