多基团低磷共聚物阻垢剂的合成及性能研究

采用过硫酸铵作为引发剂,以马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和次磷酸(HPA)为单体,合成一种新型低磷共聚物阻垢剂MA-AMPS-HPA,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)与静态阻垢试验,分析了该共聚物的结构对CaCO_(3)生成的影响及阻垢性能。结果表明,阻垢剂适宜的制备条件为:单体配比n MA∶n AMPS∶n HPA为1∶0.8∶0.4,引发剂用量为10%(w),反应温度为90℃,反应时间为10 h。在未添加抑制剂的情况下,CaCO_(3)结晶主要以六面体方解石晶型为主,并含有少量文石晶型。添加MA-AMPS-HPA后,CaCO_(3)结晶为方解石、文石和球霰石混合物,表明该低磷共聚物对方解石的形成具有一定抑制作用。MA-AMPS-HPA的阻垢性能最高可达94.82%,优于PASP和PESA阻垢剂20%以上,阻垢性能几乎接近含磷阻垢剂HEDP、PBTCA和ATMPA。

多元共聚物阻垢剂的合成及性能研究

以马来酸酐(MA)和聚乙二醇400(PEG400)为原料,通过酯化反应合成了聚醚单体(PEGDMA)。以PEGDMA、MA和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸(AMPS)为单体,通过自由基聚合法合成了PEGDMA-MA和PEGDMA-MA-AMPS共聚物。对单体阻垢剂和聚合物阻垢剂进行了表征,并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对阻垢剂进行了表征。

AA/MA/AMPS共聚物阻垢剂的合成及缓蚀性研究

以水为溶剂,次亚磷酸钠-过氧化物(过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸铵)为引发剂,铁盐为催化剂,马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,通过水溶液聚合方法,合成AA-MA-AMPS三元共聚物阻垢分散剂,并对其缓蚀性进行研究。结果表明,在质量浓度为2.5～20 mg/L的AA/MA/AMPS共聚物阻垢剂、HEDP、HPMA时,对CaCO3沉积的最大抑制能力分別为96%,77.8%,88.4%,AA/MA/AMPS共聚物阻垢剂具有良好的阻垢性能。

共聚物阻垢剂的研究进展

共聚物阻垢剂是水质稳定剂的一种,广泛应用于工业循环冷却水系统。本文详细介绍了羧酸类共聚物、磺酸类共聚物、含磷聚合物及新型绿色阻垢剂等共聚物阻垢剂,并对其未来发展提出建议,认为高效、多能、价廉的阻垢剂和对环境友好的绿色阻垢剂是共聚物阻垢剂的主要发展方向。

共聚物阻垢剂的研究进展

共聚物阻垢剂是水质稳定剂的一种,它广泛应用于工业循环冷却水系统中。本文从羧酸类共聚物、磺酸类共聚物、含磷聚合物及新型绿色阻垢剂几个方面对共聚物阻垢剂进行了详细的介绍,并对其今后的发展提出了建议,认为高效、多能、价廉的阻垢剂和对环境友好的绿色阻垢剂是共聚物阻垢剂的主要发展方向。

共聚物阻垢剂中官能团对CaCO_3的阻垢协同作用

以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,丙烯酸、异丙烯膦酸、丙烯酰胺为单体,分别合成了低相对分子质量的丙烯酸/丙烯酰胺(AA/AM)、异丙烯膦酸/丙烯酰胺(IPPA/AM)二元共聚物以及不同配比的丙烯酸/异丙烯膦酸/丙烯酰胺(AA/IPPA/AM)三元共聚物。用红外光谱对产物进行了表征。研究了在相同条件下,含有相同基团的共聚物阻垢剂与复配型阻垢剂以及不同组成的共聚物阻垢剂对CaCO3的阻垢性能。结果表明,同一分子链上的基团间具有较好的阻垢协同效应,且基团组成不同,其阻垢协同效应也不同。

响应面法优化共聚物阻垢剂的制备与性能研究

以马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,采用水溶液自由基聚合法制备MA-SAS-HEMA共聚物阻垢剂。为优化共聚物阻垢剂制备工艺以提高阻垢性能,采用Plackett-Burman试验与Box-Behnken响应面法联用对显著因素进行优化,获得最优的制备条件。结果表明:当单体摩尔比n_(MA)∶n_(SAS)∶n_(HEMA)=1.72∶1∶0.68、引发剂过硫酸铵(APS)用量为8.62%、反应温度为81.72℃时,制得阻垢剂阻垢率最高可达93.59%,阻垢效果最优。用SEM观测垢样形态,可以看出垢体畸变明显,且呈松散低密度状态,表明筛选及优化后的MA-SAS-HEMA共聚物阻垢性能优良。

共聚物阻垢剂GJ-301的合成与阻垢性能研究

在水相中，以马来酸酐和丙烯酸为主要原料，加入丙烯酸酯和特制添加剂，合成了一种含马来酸基，丙烯酸基和磷酸基的多元共聚物阻垢剂ＧＪ－３０１，讨论了原料配比，添加剂用量，引发剂用量，反应温度及时间等条件对产物阻垢性能的影响，确定了ＧＪ－３０１的合成工艺，对其阻垢性能进行了评价。

MA-SAS-HEMA三元共聚物的合成及其阻垢性能

为了解决传统含磷阻垢剂对水体产生污染的问题,以马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为合成单体,通过水溶液自由基聚合法制备了不含磷的MA-SAS-HEMA共聚物阻垢剂,并对其结构及热稳定性进行红外光谱、凝胶渗透色谱及热重分析表征。采用静态阻垢法探讨共聚物的阻垢性能,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对投加MA-SAS-HEMA共聚物前后产生的碳酸钙、硫酸钙晶体进行分析,探究MA-SAS-HEMA共聚物阻垢机理。静态阻垢结果表明:低质量浓度MA-SAS-HEMA共聚物的阻垢效果良好,且对温度有较高的适应性,在高碱度、高硬度水中阻垢性能稳定。XRD与SEM结果表明:加入MA-SAS-HEMA共聚物后垢样结构明显疏松,阻垢效果良好;碳酸钙晶型发生改变,方解石特征峰显著降低,出现亚稳态球霰石和文石特征峰,硫酸钙晶型未发生改变但结晶度大幅度降低。MA-SAS-HEMA共聚物中羧酸基团对钙垢晶体具有晶格畸变和吸附分散作用,磺酸基和酯基与羧酸基团协同增效,进一步提高了阻垢性能。

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。

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。

马来酸酐三元共聚物阻垢剂的合成及性能

以马来酸酐（MA）、乙酸乙烯酯（VA）和丙烯酸（AA）为单体，过硫酸铵为引发剂，异丙醇为分子质量调节剂，合成了水溶性马来酸酐三元共聚物阻垢剂PMVA。通过研究各合成条件对聚合物阻垢性能和生物降解性能的影响，得到最佳工艺条件。并对最终产品进行多方面性能测试，结果表明：PMVA具有优良的碳酸钙、硫酸钙阻垢分散性能，较强的稳锌性能和良好的可生物降解性能。

共聚物阻垢分散剂中官能团对硫酸钙阻垢协同作用研究

以水为溶剂,过硫酸胺为引发剂,丙烯酸、异丙烯膦酸、丙烯酰胺为单体,分别合成了低分子量的丙烯酸/丙烯酰胺、异丙烯膦酸/丙烯酰胺二元共聚物,以及不同配比的丙烯酸/异丙烯膦酸/丙烯酰胺三元共聚物。用红外光谱对产物进行了表征。研究了在相同条件下,所含相同基团的共聚物阻垢剂与复配型阻垢剂对硫酸钙的阻垢性能,以及不同组成的共聚物阻垢剂对硫酸钙的阻垢性能。用扫描电镜观察了共聚物阻垢剂与复配型阻垢剂对硫酸钙结晶形态的影响。结果表明,同一分子链上的基团间具有较好的阻垢协同效应,且基团组成不同,其阻垢协同效应也不同。

聚合物阻垢剂研究进展

本文详述了聚合物阻垢剂及各类共聚物阻垢剂的研究状况 ,并对可生物降解的新型水处理剂聚天冬氨酸的特点及合成作了介绍。

复配阻垢剂体系的协同效应研究

研究羟基二乙基二膦酸(HEDP)、次膦酸基聚丙烯酸(PCA)、聚丙烯酸(PAA)、含膦磺酸基聚磷酸类共聚物阻垢剂(PAMPS)(自制)分别对CaCO3、CaSO4单独的阻垢性能,以及二元复配体系的协同效应。实验表明,在阻CaCO3垢方面,对于单一阻垢剂,PCA是一种可选产品。对于二元复配体系,PAMPS与HEDP以2∶3和1∶4复配、PAMPS与PAA以3∶2,2∶3和1∶4复配均存在协同效应,PAMPS与PCA复配不存在协同效应;在阻CaSO4垢方面,对于单一阻垢剂,PAMPS和PCA是可选产品。对于二元复配体系,PAMPS与HEDP,PAMPS与PCA均以4∶1和3∶2复配都存在协同效应,PAMPS与PAA复配不存在协同效应。

SSMA聚合物型阻垢剂的合成

SSMA是磺化苯乙烯马来酸酐阻垢剂,应用溶液聚合和磺化工艺,完成了SSMA的合成实验,并根据共聚物的阻垢机理,讨论了 pH值等磺化条件和 SSMA阻垢剂药剂投用量在水相中对 Ca+2 的阻垢性能的影响。

含聚乙烯氧基长侧链共聚物阻磷酸钙垢性能研究

以过硫酸铵为引发剂,含不同乙烯氧基重复单元数n的烯丙基聚乙烯氧基硫酸铵(ASn,n=5,10,15,20)和马来酸酐(MA)为单体在水溶液中聚合,合成对循环冷却水系统中磷酸钙垢有显著阻垢效果的共聚物MSn(n=5,10,15,20),并利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对聚合物MS10结构进行了表征。采用静态阻垢方法探讨了共聚物MSn中n值以及聚合物用量、溶液中Fe2+、Ca2+、杀生剂和溶液pH值、溶液温度对共聚物阻磷酸钙垢性能的影响。结果表明MSn用量存在临界值效应,MS10阻磷酸钙垢性能最好,在投加量为6 mg/L时MS10阻磷酸钙垢率达92%,且在高Fe2+浓度、高Ca2+浓度、高pH值以及高温条件下具有优异的阻磷酸钙垢性能,与异噻唑啉酮杀生剂和含氯含溴杀生剂有很好的配伍性。实验表明MS10是一种性能优异的循环水用阻磷酸钙阻垢剂。

聚合物阻垢剂研究进展

详述了各类聚合物阻垢剂的特点和发展状况,并对共聚物阻垢剂领域今后的研究工作提出了建议,认为在阻垢剂的研制开发中要加强基础性研究,产品多样化,可生物降解的无磷、非氮型绿色阻垢剂应得到优先开发。

壳聚糖-衣康酸共聚物的合成及性能的研究

以壳聚糖(CTS)、衣康酸(IA)为单体,H2O2为引发剂,采用微波辐射法合成了CTS-IA二元接枝共聚物,通过静态阻垢实验对其阻垢性能进行了研究,探讨了其时效性、稳锌性能和阻垢机理。结果表明:CTS-IA具有优异的阻垢性能、耐温性和时效性,其阻垢率可达87.23%;良好的生物相容性和稳锌性能,稳锌率可达75%以上;对CaCO3垢的阻垢机理主要是螯合、吸附和凝聚分散作用。

膦酰基聚羧酸共聚物的合成及其阻BaSO4垢的性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸(AMPP)为原料,在引发剂作用下,合成了膦酰基聚羧酸共聚物(MHAP),采用正交实验对其合成工艺条件进行了优化,并进行了阻硫酸钡垢性能评价和阻垢机理探讨。结果表明,当单体MA、HPA和AMPP摩尔比为7∶1.5∶1、反应时间为5h、反应温度为80℃,引发剂加量为各单体总质量的6%,其在(70±2)℃,恒温16h,MHAP用量为200mg/L,MHAP对BaSO4的阻垢率达到92.68%,并具有良好的耐温能力。MHAP对BaSO4垢的作用机理主要是晶格畸变、螯合增溶、低剂量阈值效应。