氨基酸改性PASP荧光示踪阻垢剂的合成及性能

通过具有荧光性能的酪氨酸(Tyr)、具有阻垢基团的谷氨酸(Glu)对环保型阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)进行接枝改性,制备了新型环保型荧光示踪阻垢剂Tyr-Glu-PASP,改善了PASP的阻CaSO_(4)性能,新增了荧光示踪效果。对合成产物进行了红外表征、热重表征、荧光光谱表征。结果表明,PASP中增加了酚羟基、羧基、酰胺基等阻垢基团,热稳定性优异。阻垢性能研究结果表明,在氨基酸总量与PSI的单体配比为0.6、投加浓度为4 mg/L,钙离子浓度为6000 mg/L时,对CaSO_(4)的阻垢率可达96%。采用扫描电镜、X射线粉末衍射分析和荧光光谱法相结合的方法研究了硫酸钙的晶型变化,结果显示CaSO_(4)由规整的柱状结构变为团状结构,晶粒变小,促进了钙垢晶粒在水中的溶解度。

共聚物微胶囊阻垢剂的制备及缓释性能

针对我国化工长输管道阻垢剂普通投加方式在中末段阻垢效果差、结垢依然严重的问题,开发出三聚氰胺甲醛树脂包裹共聚物的微胶囊阻垢剂,可在管道中缓慢释放,持续作用。以原位聚合的方法将三元共聚物IA-HEMA-AMPS(衣康酸/甲基丙烯酸羟乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)包裹到三聚氰胺甲醛(MF)微胶囊中,合成得了MF/IA-HEMA-AMPS微胶囊。采用扫描电子显微镜(SEM)对微胶囊进行表征,考察共聚物的添加量与微胶囊包封率之间的关系,并利用静态与动态实验测试了微胶囊的缓释性能。结果显示:合成的微胶囊表面光滑规则,尺寸均匀,稳定性好,包封率高达92%;缓释实验中,静态释放率最高为80%,动态释放率最高为96.2%,表明该微胶囊缓释性能优异,可在长输管道中实现长效阻垢,保护管道的同时提高阻垢剂的利用率。

新型衣康酸三元共聚物对碳酸钙的阻垢性能及抑制机理的分子动力学模拟

以衣康酸(IA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、乙酸乙烯酯(VAc)为单体制备了新型衣康酸共聚物阻垢剂IA-SMAS-VAc,与常规阻垢剂聚丙烯酸(PAA)进行阻垢性能比较。为探究阻垢剂与结垢晶体表面的作用机理,借助分子动力学模拟方法,对IA-SMAS-VAc与PAA在水溶条件下影响碳酸钙方解石晶体生长的微观性能差异进行对比。结果表明:在实验溶液pH值为8、反应温度为80℃、反应时间为10 h的条件下,共聚物IA-SMAS-VAc的阻垢效率最大为95.15%,阻垢效果优于PAA;2种阻垢剂IA-SMAS-VAc和PAA均与方解石(110)和(104)晶面紧密贴合,且|E int|(110)>|E int|(104),2种阻垢剂对方解石晶体的生长以抑制(110)晶面为主。径向分布函数g(r)Ca—O体现出阻垢剂中氧原子与方解石晶体中Ca^(2+)形成离子键的强弱,共聚物IA-SMAS-VAc与方解石(110)和(104)晶面上g(r)Ca—O(110)>g(r)Ca—O(104),并且g(r)Ca—O(IA-SMAS-VAc)>g(r)Ca—O(PAA),说明IA-SMAS-VAc与方解石晶体间形成的Ca—O键更牢固,从而在微观层面证实共聚物阻垢剂IA-SMAS-VAc的阻垢性能优异。

纳米ZrO_(2)/Zn-Al-C涂层在模拟地热水中的防腐性能

为提升环氧涂层的防腐性能,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改善纳米二氧化锆(ZrO_(2))颗粒的团聚,联合Zn-Al-C合金粉,制备改性纳米ZrO_(2)/Zn-Al-C环氧树脂复合涂层。利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征纳米ZrO_(2)改性前后的结构变化。结合电化学交流阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)分析复合涂层在模拟地热水环境中的腐蚀行为。结果表明:纳米ZrO_(2)表面成功接枝KH-550;复合涂层在模拟地热水中全浸泡720 h,其表面腐蚀结垢产物数量较原片明显减少;自腐蚀电流密度为6.113×10-10(A·cm-2),电化学性能良好。经改性后的环氧复合涂层,有效利用了纳米材料及金属材料的优越性能,其硬度及耐蚀性均得到显著提升,为环氧涂层在地热水环境中长期使用提供借鉴。