本發明屬于水處理劑的，涉及無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑。
背景技術：
1、工業化的快速發展導致水資源短缺及水污染加劇已成為當今世界關注的熱點，而水垢和污垢的形成則是工業用水系統中的第二大危害。我國對緩蝕阻垢劑的研發始于20世紀的70年代，使用的是天然聚合物緩蝕阻垢劑以及含磷聚合物緩蝕阻垢劑，隨著人們環保意識的加強，考慮到磷對水環境的污染，低磷或無磷等環保型緩蝕阻垢劑逐漸成為國內外爭先研究的課題。
2、無磷示蹤型緩蝕阻垢劑是一種環保型的水處理劑，它不含有磷元素，避免了磷對水體的污染，同時具有示蹤功能，便于監測和控制其在水中的濃度。目前常見的無磷緩蝕阻垢劑包括聚天冬氨酸(pasp)、聚環氧琥珀酸(pesa)等。這些物質雖具有良好的阻垢性能和生物可降解性，是綠色環保的水處理劑。但是，仍然存在阻垢性能單一的問題，對不同類型的垢(如碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、磷酸鈣垢等)的抑制能力存在差異。
3、目前采用的方式主要是通過改性、復合配方等技術手段，使無磷緩蝕阻垢劑的性能得到了進一步提升。例如柳鑫華等利用衣康酸與通過順酐合成的環氧琥珀酸鈉鹽(esa)聚合制得衣康酸改性的聚環氧琥珀酸共聚物(ia-pesa)，即在聚環氧琥珀酸(pesa)中引入了羧基，提高了碳酸鈣和硫酸鈣的阻垢力，同時分散fe(iii)和穩zn2+性能均優于聚環氧琥珀酸(pesa)，但是羧基是弱酸基團，單獨引入羧基容易生成不溶解的鈣凝膠。肖靜等利用硫脲(csn)與聚環氧琥珀酸(pesa)合成了改性聚環氧琥珀酸(csn-pesa)，即在聚環氧琥珀酸(pesa)中引入氨基、酰胺基和c＝s雙鍵，實現對鈣離子較高的容忍度，提高了對碳酸鈣和磷酸鈣的阻垢率。
4、因此向聚天冬氨酸(pasp)、聚環氧琥珀酸(pesa)中引入功能基團對其進行改性，可以提高其阻垢性能。研發時應進一步優化聚天冬氨酸(pasp)和聚環氧琥珀酸(pesa)引入的功能基團。
技術實現思路
1、本發明旨在提供一種無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，可以提高阻垢性能和對fe(iii)的分散性能。
2、本發明為實現其目的采用的技術方案：
3、無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，所述無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑由下述方法制備：
4、s1.將馬來酸酐水解為馬來酸鹽，加入催化劑和雙氧水進行環化反應，生成環氧琥珀酸鹽；
5、s2.加水溶解步驟s1生成的環氧琥珀酸鹽，然后加入丙烯酸、對苯乙烯磺酸鈉和4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸混合，加入引發劑，在80-90℃條件下聚合反應5-6h，即得無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑。
6、進一步地，步驟s1中，將馬來酸酐加水溶解，然后向其中滴加氫氧化鈉溶液，恒速攪拌，溫度控制在55℃以下，滴加速率為0.2-0.3ml/min，得到馬來酸鹽。
7、進一步地，氫氧化鈉溶液的質量分數為50％，馬來酸酐與氫氧化鈉的摩爾比為1:(1.5-1.8)。
8、進一步地，步驟s1中，馬來酸酐水解為馬來酸鹽后，升溫至60-65℃，加入鎢酸鈉作為催化劑，然后向其中滴加雙氧水和氫氧化鈉溶液進行環化反應，雙氧水的滴加速率為0.5-0.6ml/min，氫氧化鈉溶液的滴加速率為0.2-0.25ml/min，得到環氧琥珀酸鹽。
9、進一步地，氫氧化鈉溶液的質量分數為50％，雙氧水的質量濃度為30％，馬來酸酐與鎢酸鈉的質量比為1:(0.04-0.06)，馬來酸酐與雙氧水的摩爾比為1:(1.1-1.2)，馬來酸酐與氫氧化鈉的摩爾比為1:(1-1.05)。
10、進一步地，步驟s2中，馬來酸酐、丙烯酸、對苯乙烯磺酸鈉和4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的摩爾比為1:(1-2):1:(0.06-0.08)。
11、進一步地，步驟s2中，引發劑為過硫酸銨，馬來酸酐與過硫酸銨的質量比1:(0.2-0.35)。
12、進一步地，聚合反應完成后，冷卻至室溫，用無水甲醇和去離子水交替洗滌，過濾、干燥得到無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑。
13、本發明的有益效果是：
14、本發明通過聚合改性，在聚合物分子中不僅引入了羧酸基團，還引入親水性較強的磺酸基團，可以有效防止弱酸基團生成不溶解的鈣凝膠；同時在聚合物中引入熒光單體4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸，達到示蹤效果，實現對水處理劑的監測。
1.無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑由下述方法制備：
2.根據權利要求1所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，步驟s1中，將馬來酸酐加水溶解，然后向其中滴加氫氧化鈉溶液，恒速攪拌，溫度控制在55℃以下，滴加速率為0.2-0.3ml/min，得到馬來酸鹽。
3.根據權利要求2所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，氫氧化鈉溶液的質量分數為50％，馬來酸酐與氫氧化鈉的摩爾比為1:(1.5-1.8)。
4.根據權利要求1所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，步驟s1中，馬來酸酐水解為馬來酸鹽后，升溫至60-65℃，加入鎢酸鈉作為催化劑，然后向其中滴加雙氧水和氫氧化鈉溶液進行環化反應，雙氧水的滴加速率為0.5-0.6ml/min，氫氧化鈉溶液的滴加速率為0.2-0.25ml/min，得到環氧琥珀酸鹽。
5.根據權利要求4所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，氫氧化鈉溶液的質量分數為50％，雙氧水的質量濃度為30％，馬來酸酐與鎢酸鈉的質量比為1:(0.04-0.06)，馬來酸酐與雙氧水的摩爾比為1:(1.1-1.2)，馬來酸酐與氫氧化鈉的摩爾比為1:(1-1.05)。
6.根據權利要求1所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，步驟s2中，馬來酸酐、丙烯酸、對苯乙烯磺酸鈉和4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的摩爾比為1:(1-2):1:(0.06-0.08)。
7.根據權利要求1所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，步驟s2中，引發劑為過硫酸銨，馬來酸酐與過硫酸銨的質量比1:(0.2-0.35)。
8.根據權利要求1所述的無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑，其特征在于，聚合反應完成后，冷卻至室溫，用無水甲醇和去離子水交替洗滌，過濾、干燥得到無磷示蹤型水處理緩蝕阻垢劑。