β-PASP阻垢剂的合成及阻垢缓蚀性能

以水为溶剂,在氢氧化钠的催化下,以β-二羰基化合物为绿色接枝剂,利用其活性亚甲基对中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)进行开环改性,合成了3种β-二羰基化合物改性聚天冬氨酸(β-PASP)阻垢剂。采用FTIR对β-PASP进行了结构表征,通过正交实验优化了PSI的合成条件,根据优化条件评价了β-PASP的阻垢缓蚀性能。结果表明,β-PASP的最佳合成工艺为:n(PSI)∶n(β-二羰基化合物)∶n(NaOH)=1∶0.6∶6,反应时间18~24 h,反应温度35℃,原料质量分数15%。与PASP相比,3种β-PASP具有更好的螯合分散性,在药剂质量浓度为8~10 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率均可达到100%。同时,β-PASP对A3碳钢的缓蚀效果也好于PASP,在加药量为5 mg/L时,其对A3碳钢的缓蚀效果最好。

苯甲酰乙酸乙酯改性聚天冬氨酸的合成及阻垢缓蚀性能研究

以苯甲酰乙酸乙酯(EBA)为改性试剂,对聚天冬氨酸(PASP)进行功能化修饰,得到了一种新型阻垢剂EBA-PASP;再以其为主剂,通过正交实验,得到了一种高效缓蚀配方。采用静态沉积法分析了EBA-PASP的应用范围,采用旋转挂片法研究了改性产品及其配方对A3碳钢的缓蚀性能。结果表明,在药剂浓度为8~10mg·L^(-1)、使用时间小于10h、温度小于80℃、Ca^(2+)浓度小于250mg·L^(-1)的水体系中,EBA-PASP对CaCO3的抑制性能可达100%。当总加药量为39mg·L^(-1)、HEDP∶EBA-PASP∶ZnSO_(4)∶Na_(2)MoO_(4)(摩尔比)=5∶4∶17∶13时,配方对A3碳钢的年腐蚀率为0.018978mm·a^(-1),可满足工业需求。采用IR和1HNMR等手段证明EBA基团已成功接枝,采用XRD、SEM等剖析了药剂对CaCO3晶型的微观调控过程,发现调控过程以晶格畸变为主。用宏观分析法和SEM研究了配方组分之间协同效应的作用机理,即形成了一种特殊的吸附-沉淀-钝化复合膜,从而阻止了金属腐蚀。