新型磺酸共聚物的合成及其阻垢性能研究

利用自由基聚合机理合成了以2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸(AMPS)为磺酸单体的新型磺酸盐共聚物，讨论了聚合工艺条件中单体配比、调聚剂种类等对共聚物产品阻碳酸钙垢、磷酸钙垢性能及稳定锌盐性能的影响。实验结果表明，添加了第三种单体的AMPS三元共聚物在阻磷酸钙垢及稳定锌盐性能方面得到明显改善，磷酸钙阻垢率大于92％，稳定锌盐性能大于85％，是一类综合性能优良的水处理用阻垢分散剂，可广泛用于石油化工、电力、冶金、化肥等行业的循环冷却水处理。     

PBTCA及马-丙共聚物对碳酸钙垢阻垢机理的动力学研究

用加晶种于过饱和溶液中的方法测定了ＣａＣＯ３晶体结晶生长的动力学中的两种得到了不加阻垢剂及加阻垢剂两种条件下的结晶生长反应速率常数。结果表明,ＰＢＴＣＡ及同济大学测试中心研制的丙烯酸马来酸共聚物（ＡＡ－ＭＡ）能明显地阻止溶液中ＣａＣＯ３在晶种表面的结晶生长,研究发现,阻垢的机理主要是阻垢剂对ＣａＣＯ３晶种表面具有吸附作用,从而抑制了ＣａＣＯ３的结晶生长,这种吸附作用符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附特征     

2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物合成及阻垢研究

针对油田采用三元复合驱油技术造成的含硅化合物结垢问题,合成了2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物阻垢剂,研究不同反应条件下合成的共聚物对硅垢的阻垢性能及其对钙、镁垢的阻垢性能。结果表明:在2,3-环氧丙磺酸钠与丙烯酰胺的物质的量比为1∶3,聚合时间为2h,聚合温度为75℃条件下合成的共聚物,当加剂量为20mg/L、72h时使溶解硅质量浓度维持在85mg/L,而对比的几种阻垢剂只能使溶解硅质量浓度低于60mg/L,说明此共聚物对硅垢有一定阻垢效果。此共聚物对钙、镁垢阻垢效果差,在共聚物投加量为40mg/L时对镁垢阻垢率达到63%。     

共聚物类阻垢剂的研制进展

共聚物阻垢剂广泛应用于工业冷却水中,作者概略评述了共聚物阻剂开发的研制进展。共聚物阻垢剂可分为两烯酸共聚物、马来酸共聚物、马来酸－丙烯酸共聚物、磺酸共聚物、含磷聚合物等,近年来,磺酸共聚物、含磷类共聚物是发展十分迅速的水处理剂,文中对阻垢剂今后的研究工作提出了建议。     

衣康酸多元共聚物阻垢剂的制备

研究了以衣康酸为主原料,与丙烯酸羟丙酯及丙烯磺酸钠在复合引发剂引发下进行多元共聚.其最优条件:130 g衣康酸、36 g丙烯磺酸钠和0.4 g七水硫酸亚铁用200 mL蒸馏水溶解,在95℃,将溶解的10 g过硫酸钠和15 g亚硫酸钠,与65 g丙烯酸羟丙酯同时均匀加入到烧瓶中,3 h加完.该法所得共聚物残余单体质量分数最低,转化率高,是一种高效无磷阻垢剂,其性能优于目前工业上广泛使用的阻垢剂.该技术易于工业化,无三废排放,可开拓衣康酸在国内的应用.     

含醚基磺酸基聚合物的合成及性能研究

以乙烯基异丁醚(VIBE)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,合成了单体比例不同的系列聚合物.采用静态阻垢法评价了其对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和对氧化铁以及锌盐的分散性能.结果发现,含醚基磺酸基聚合物具有临界值效应,对碳酸钙的阻垢作用,对氧化铁、锌盐的分散作用要优于AA/HPA/AMPS聚合物,其中醚基含量越高,其对碳酸钙垢的阻垢作用和对锌盐的分散作用越好,但对磷酸钙垢的抑制作用要比AA/HPA/AMPS聚合物低.     

含磷AA/AMPS共聚物的合成及阻垢性能研究

以水为溶剂，丙烯酸（AA），2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和次磷酸钠为原料，合成了含磷AA/AMPS共聚物阻垢分散剂。探讨了单体配比，引发剂用量，反应温度等对共聚物阻垢性能的影响。得出了最佳合成条件：m(AA);m(AMPS)=75:25，引发剂与单体（AA和AMPS）的质量比为10%，反应时间4h，反应温度90℃，并采用静态实验法评价了共聚物的阻垢性能，结果表明，含磷AA/AMPS共聚物阻垢性能优良。     

含膦磺酸基共聚物PAMPS的阻垢缓蚀性能研究

介绍了含膦磺酸基共聚物PAMPS的合成方法,并对其阻垢和缓蚀性能进行了研究。结果表明：PAMPS是一种优异的水处理剂,可用作高硬度和较宽pH值范围水质条件阻钙垢的阻垢剂,并具有较好的抗温抗盐性能。     

我国阻垢剂的研究进展

介绍了阻垢剂的4种阻垢机理,即螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用,综述了天然聚合物阻垢剂、含磷类聚合物阻垢剂、共聚物阻垢剂、绿色新型阻垢剂的性能及特点,重点对绿色新型阻垢剂聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸进行了讨论,并展望了阻垢剂的发展方向。     

衣康酸--丙烯酸二元共聚物的合成及其阻垢性能研究

作者研究了衣康酸－丙烯酸二元共聚物水溶液的合成工艺及对合成水碳酸钙的阻垢效果。探讨了共聚物用量,钙离子浓度,溶液温度和恒温时间对阻垢率的影响。实验结果表明,衣一丙共聚物对ＣａＣＯ３的阻垢效果好,适应温度范围宽,在共聚物用量较小的情况下即可取得显著的阻垢效果。     

新型马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯共聚物的阻垢特性研究

将马来酸酐(MAH)与苯酚于室温下混合得到一种电荷转移配合物(简称CTC),用此配合物与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸甲酯(MA)按摩尔比1∶1∶1,采用偶氮二异丁腈为引发剂,在反应温度55℃,反应时间2 h,引发剂用量为0.3%较为缓和的条件下进行聚合反应,得到马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯三元共聚物(MAH/AM/MA)阻垢剂。结果表明,该阻垢剂对碳酸钙和磷酸钙均具有优异的阻垢性能,阻垢剂浓度为130 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到100%;阻垢剂浓度为7 mg/L时,对磷酸钙的阻垢率可达到100%。     

聚环氧琥珀酸阻垢机理的研究进展

聚环氧琥珀酸是一种阻垢率高、热稳定性好、无磷非氮和易生物降解的新型阻垢剂,被公认为环境友好型高效阻垢剂的代表。详细总结了近年来聚环氧琥珀酸阻垢机理的研究进展,深入分析了聚环氧琥珀酸的分子结构与其阻垢行为之间的关系,指出了聚环氧琥珀酸阻垢机理研究中尚需探索的诸多问题,为聚环氧琥珀酸的使用和分子结构的改进提供理论参考。     

马来酐-丙烯酰胺-丙烯酸羟乙酯共聚阻垢剂的研究

以马来酐、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯为原料合成了新型三元共聚物阻垢分散剂,探讨了对共聚物阻垢性能的影响因素,得出了最佳合成条件:单体配比n(MA):n(AM):n(HEA)=1.5:0.6:0.4、引发剂与单体质量比为8%、聚合温度80℃、聚合时间4 h.阻垢性能试验表明该共聚物相对分子质量为2 400及共聚物质量浓度为15 mg/L时阻垢效果最好.该共聚物具有良好的阻垢性能,是一种高效的绿色阻垢剂.     

电导法表征一种三元阻垢剂成分阻CaCO3垢协同效应的研究

采用电导法研究了羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）、水解聚马来酸酐（HPMA）三种阻垢剂单组分时的阻垢性能和二元复配、三元复配后的协同效应。考察了pH、温度等条件对三元复配物阻垢性能的影响。实验表明,HEDP、PAPEMP、HPMA配比为5：3：2时阻垢性能最好,复配阻垢剂的性能在温度范围为40～90℃之间随着温度升高而下降,在pH为6～9之间随着pH的升高而下降。     

绿色无磷高效阻垢缓蚀剂的制备及性能研究

以衣康酸(IA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、乙酸乙烯酯(VAC)为单体聚合得到IA-SAS-VAC共聚物,考察了单体配比、引发剂量、反应时间和反应温度对共聚物阻垢效果的影响;采用扫描电镜和X射线衍射仪对垢样进行了分析。结果表明,当单体配比n(IA)∶n(SAS)∶n(VAC)=2∶1∶4时,引发剂投加量为单体总质量的10%,相对分子质量调节剂异丙醇投加量为单体总质量的12%时,在90℃的反应温度下控制反应时间为3 h,共聚物投加量为20 mg/L,此时对于碳酸钙阻垢率达到92.6%;当投加量为50 mg/L时,缓蚀率达到88.9%。对阻垢剂的阻垢机理进行了扫描电镜和X射线衍射研究。     

MA-AMPS-AMPP共聚物的合成及其阻垢效果

以水为溶剂,过氧化物为引发剂,马来酸酐（ＭＡ）、２－丙烯酰胺－２－甲基丙基磺酸（ＡＭＰＳ）、２－丙烯酰胺－２－甲基丙基膦酸（ＡＭＰＰ）为单体合成了三元共聚物。探讨了该共聚物的阻垢效果及以聚合率与单体配比、引发剂用量和组成、反应温度、时间等之间的关系,并考察了水质条件变化对共聚物阻垢性能的影响。结果表明,该共聚物具有很好的阻ＣａＣＯ３垢和Ｃａ３（ＰＯ４）２垢能力。     

羟基亚乙基二膦酸对抑制CaCO_3垢的稳定性研究

采用静态阻垢法测定不同浓度的HEDP药剂对碳酸钙垢的阻垢效果,测定阻垢试验的溶液中实际残留的HEDP药剂浓度,考察了不同Ca2+浓度与HEDP的沉积效应,研究结果表明,在低Ca2+浓度时,HEDP药剂对碳酸钙有良好的阻垢效果;在高Ca2+浓度的溶液中,HEDP药剂与溶液中大量的Ca2+结合,形成不溶性有机膦酸盐-钙复合体而沉积,而影响HEDP药效的发挥。     

聚柠檬酸对CaCO_3和CaSO_4的阻垢性能研究

通过合成和阻垢实验及垢样形貌分析,研究了聚柠檬酸对CaCO_3和CaSO_4的阻垢性能。结果表明,聚柠檬酸对CaCO_3的阻垢率很低;对CaSO_4的阻垢效果很好,当聚柠檬酸投加量为2 mg/L时,阻CaSO_4垢率可达到90%以上。与传统阻垢剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)和聚环氧琥珀酸(PESA)相比,聚柠檬酸对CaSO_4的阻垢效果明显优于HEDP和PESA。加入聚柠檬酸后CaCO_3垢晶体变成片状,垢质疏松;CaSO_4垢晶体长度变短,晶体表面不再光滑致密,出现严重畸变,垢质也比较疏松。     

新型衣康酸阻垢剂的合成及其阻垢性能研究

以自由基聚合方法合成了新型衣康酸三元共聚阻垢剂,通过红外光谱法、热重分析、X射线衍射对共聚物进行了表征,并用静态阻垢法评价共聚物的阻垢性能。结果表明,聚合物的红外光谱图未出现双键烯烃吸收峰,而在3 435,1 707 cm-1处有较强的吸收峰,说明反应单体发生了共聚反应,且聚合物含有大量羧基、羟基、氨基等官能团;在100℃内聚合物失重率很小,作为阻垢剂热稳定性很好;聚合物2θ为19°处有最大吸收峰,且吸收峰较强,说明聚合物为晶态高聚物。当引发剂用量为9%,引发温度为40℃时,产品的阻垢性能最好,可达到85%~90%。     

新型三元共聚物阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以乌头酸(ANA)、丙烯酸(AA)、马来酸(MA)为单体原料,(NH4)2S2O8和NaHSO3为引发剂,2-丙硫醇为链转移剂,采用水溶液聚合法合成了ANA/AA/MA三元聚合物阻垢剂,并研究了ANA/AA/MA对碳酸钙垢的阻垢率。试验表明,在水中Ca2+质量浓度为4 g/L条件下,ANA/AA/MA投加质量浓度为8.0 mg/L时,阻碳酸钙垢率可达95%,说明ANA/AA/MA三元聚合物可作为阻垢剂应用于循环冷却水系统。