硫酸钡垢阻垢剂AA-MA-HPA共聚物的合成

合成了丙烯酸-马来酸酐-丙烯酸羟丙酯三元共聚物(AA-MA-HPA),研究了聚合条件对共聚物阻硫酸钡垢性能的影响,确定了合适的聚合工艺:单体配比n(AA)∶n(MA)∶n(HPA)=41∶34∶25,m(引发剂)/m(总单体)=10%,m(异丙醇)/m(总单体)=15%,反应温度90℃,反应时间4h。当共聚物使用质量浓度为24mg/L时,阻垢率可达97%以上,并初步探讨了其阻垢机理。     

MAPS四元共聚物硅垢防垢剂的合成与评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,采用水溶液聚合法得到了一种四元共聚物(MAPS)硅垢防垢剂。通过单因素实验并以硅垢防垢率为评价指标来确定共聚物最佳合成条件:单体总质量分数为30%,n(MA)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(PEG)=1∶1∶0.4∶0.03,引发剂投加量为8%,反应温度为85℃,反应时间为3 h。在防垢剂加量为100 mg/L时,硅垢防垢率为76%;在防垢剂投加量为60 mg/L时,碳酸钙垢防垢率为91%。     

改性PPG多羧基阻垢剂的合成及阻垢性能研究

基于聚丙二醇(PPG)使用马来酸酐(MA)进行改性,将改性后的单体PPGAZMA与丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(ALS)进行聚合,得到阻垢剂AA-ALS-PPGAZMA。采用FTIR和1H-NMR对合成的阻垢剂进行了表征,并考察了阻垢剂的最佳制备条件及阻碳酸钙垢性能。结果表明,当m(PPGAZMA)∶m(AA)∶m(ALS)=3∶3∶1,引发剂用量为单体总质量的6%,滴加温度为70℃,保温温度为80℃,保温反应时间为1.5 h时,合成的阻垢剂阻碳酸钙垢效果最佳,当投加量为6 mg/L时,阻垢率超过90%。AA-ALS-PPGAZMA不含磷,是一种具有工业应用前景的环保型阻垢剂。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能

利用马来酸酐(MA)改性聚丙二醇(PPG)后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明,当m(AA)∶m(PPGAZMA)∶m(AM)=4∶3∶1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,当其投加量3 mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%;此外,还考察了引发剂用量、钙离子和硫酸根离子质量浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为单体总质量的6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子质量浓度达到8 000、12 000 mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍能达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整。当AA-AM-PPGAZMA加入量为3 mg/L时,阻垢率达到98%,而市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP均未达到85%。     

一种钙垢硅垢阻垢剂的合成与研究

以马来酸酐、丙烯酰胺、次亚磷酸钠、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成一种四元共聚物。确定最佳的合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酰胺)∶n(聚乙二醇)=1∶0.8∶0.04,单体浓度20%,反应温度85℃,反应时间4 h,引发剂加量10%(单体总量),次亚磷酸钠加量18%(单体总量)。结果表明,阻垢剂加量100 mg/L时,钙垢及硅垢阻垢率可以达到98.96%,70.26%,测试温度85℃下,钙垢及硅垢阻垢率保持90%,60%以上。表明此四元共聚物是一种性能优良的阻垢剂。     

一种钙垢硅垢阻垢剂的合成与研究

以马来酸酐、丙烯酰胺、次亚磷酸钠、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成一种四元共聚物。确定最佳的合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酰胺)∶n(聚乙二醇)=1∶0.8∶0.04,单体浓度20%,反应温度85℃,反应时间4 h,引发剂加量10%(单体总量),次亚磷酸钠加量18%(单体总量)。结果表明,阻垢剂加量100 mg/L时,钙垢及硅垢阻垢率可以达到98.96%,70.26%,测试温度85℃下,钙垢及硅垢阻垢率保持90%,60%以上。表明此四元共聚物是一种性能优良的阻垢剂。     

硫酸钙阻垢剂(MAM)的合成与评价

以马来酸为主要单体合成了一种四元共聚物阻垢剂(MAM),用正交实验进行了合成条件的优化研究,确定了最优的合成条件:m(马来酸)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(AM)=5∶5∶4∶0.5,引发剂与单体的质量比为8%,4种单体的总质量分数为15%,反应温度为90℃,反应时间为4 h。研究了阻垢剂用量、溶液pH、钙离子浓度、硫酸根离子浓度、温度、恒温时间对该共聚物阻垢剂阻硫酸钙垢性能的影响,结果表明,在温度为70℃、溶液pH=7、ρ(Ca2+)=4 000 mg/L、ρ(SO42-)=7 000 mg/L、ρ(NaCl)=7.5 g/L的条件下,当MAM投加量为3 mg/L、恒温时间为25 h时,阻垢率为98.58%。     

衣康酸/苯乙烯磺酸/丙烯酸共聚物阻垢剂的合成研究

以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸(SSA)和丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,在水相中合成了IA/SSA/AA共聚物阻垢剂.通过正交试验确立了最佳合成工艺条件:单体质量比m(IA):m(SSA):m(AA)=2:1:4,引发剂与总单体的质量比为4.5%,链转移剂与总单体质量比为9.5%,在95℃下反应2 h.当IA/SSA/AA共聚物的极限黏数为5.5～6.0 mL/g,实验水中Ca2 的质量浓度为1.6g/L,阻垢剂投加质量浓度为10 mg/L时,共聚物阻CaCO3垢的阻垢率高达91.9%,特别适用于高矿化度的工业循环冷却水和油田回注水.     

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。     

硅垢防垢剂ITSA合成及性能研究

由于三元复合驱中碱的引入,导致采出液在采出系统中形成大量硅垢,而硅垢一旦形成便难以去除。自共聚物防垢剂开发以来,针对硅垢的防垢剂研究报道较少,因此硅垢共聚物防垢剂一直是油田处理药剂研究的热点。作者以衣康酸(IA)、三乙醇胺(TEA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了一种新型四元共聚物硅垢防垢剂,简称ITSA。通过实验确定合成共聚物防垢剂的最佳工艺条件为:聚合温度65℃,聚合时间3h,m(引发剂)∶m(单体)=8%,单体配比n(IA)∶n(TEA)∶n(SAS)∶n(AM)=1.0∶1.8∶0.2∶1.5。在此合成条件下对硅垢的防垢率达到72.11%。说明该四元共聚物防垢剂对硅垢有较好的防垢效果。防垢剂的作用机理主要是晶格畸变和分散作用。     

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%。     

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。     

MA/AMPS/AA水质稳定剂的制备和性能研究

以水为溶剂,用次磷酸盐-过硫酸铵为引发体系,在85~87℃,6h内一次合成多批次磷酸共聚物,合成过程中考察马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、次磷酸钠单体配比对产品阻垢性能的影响,确定了最佳单体配比n(MA)∶n(AMPS)∶n(AA)∶n(NaH_2PO_2·H_2O)为0.50∶0:05∶0.45∶0.15,此时阻碳酸钙率和阻磷酸钙率分别为89.7%和97.6%,对氧化铁的分散性能的透光率为62.3%。探讨了投加量、pH值、硬度和碱度对共聚物性能的影响,阻垢率随着投加量的增加而增加,到50mg/L时阻垢率保持平稳,在p H值较宽的范围内(pH=6~9)都有较理想的阻垢效果,对钙硬和碱度有较好的宽容性。     

循环水用P(MAH-AMPS-AM)共聚物阻垢剂的制备及性能

通过自由基聚合法,以马来酸酐(MAH)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为反应单体,成功制备了P(MAH-AMPS-AM)共聚物,并将其应用于循环水阻垢。利用FTIR对其化学结构进行了表征,以阻垢率为研究对象,详细探讨了P(MAH-AMPS-AM)共聚物的阻垢效果与投加量、水样温度及溶液pH之间的关系;进一步通过SEM考察了阻垢剂对钙垢晶体的影响。结果表明,P(MAH-AMPS-AM)共聚物对CaCO_3和CaSO_4均具有良好的阻垢性能,在阻垢剂的投加量为15 mg/L时,其阻碳酸钙垢的阻垢效率达到93.8%;其投加量为18 mg/L时,阻硫酸钙垢的阻垢效率达到92.8%,且在水样温度为80℃时仍具有较好的阻垢效果;P(MAH-AMPS-AM)共聚物能有效破坏钙垢晶体的规整性,使晶体产生大量缺陷,从而起到抑制结垢的能力。     

含磺酸基聚环氧琥珀酸衍生物的合成及性能

以环氧琥珀酸(ESA)、衣康酸(IA)和苯乙烯磺酸钠(SS)为单体,过硫酸铵为引发剂,通过共聚反应得到了含有羧基和磺酸基的三元共聚物ESA/IA/SS,利用FTIR对其结构进行了表征。考察了单体质量比、引发剂用量、聚合温度和聚合时间对ESA/IA/SS阻碳酸钙垢性能的影响。实验结果显示:ESA/IA/SS的最佳合成条件为m(马来酸酐,MA)∶m(IA)=3∶1,SS的加量为20%(占单体总质量,下同),引发剂的加量为12%,聚合温度85℃,聚合时间4 h,此时得到的产品黏均相对分子质量为1 176.3。对ESA/IA/SS的阻垢和分散氧化铁性能进行了测定,并与ESA/SS和聚环氧琥珀酸(PESA)进行了比较。实验结果表明:当阻垢剂的质量浓度均为50 mg/L时,ESA/IA/SS与PESA的阻碳酸钙垢性能相当,PESA的阻垢率为72.3%,ESA/IA/SS的阻垢率为71.5%,而ESA/SS的阻垢率仅为44.2%。当阻垢剂的质量浓度均为40 mg/L时,ESA/IA/SS的阻磷酸钙垢性能远高于PESA,PESA的阻垢率仅为7.0%,ESA/IA/SS的阻垢率为96.8%。同时,当加入阻垢剂的质量浓度为30 mg/L时,ESA/IA/SS还具有一定的分散氧化铁性能,加药后Fe Cl3溶液的透光率为72.6%。     

含长链聚醚侧基阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以丙烯酸(AA)、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸脂(MPA)为原料,以过硫酸铵-次亚磷酸钠为引发体系,在水溶液中合成了含膦酰基-羧基-醚基的二元共聚物(PAE),通过正交试验法和单因素法选出了最佳合成工艺:单体AA与MPA的质量比为4∶1,引发剂、链转移剂用量分别为总单体质量的4.5%、11%,反应温度为70℃,聚合时间为3h。考察了该共聚物用量对阻垢性能的影响,并与其它阻垢剂的阻碳酸钙性能进行了比较。结果表明,该共聚物具有很好的阻碳酸钙垢、磷酸钙垢和分散氧化铁能力。     

改性聚天冬氨酸的合成及性能

在水体系下合成了含有羟基、羧基以及磺酸基多个官能团的新型、无磷、无氮、环保型阻垢剂———改性聚天冬氨酸的共聚物。探讨出最佳合成条件为:n(马来酸酐)∶n(氨)∶n(柠檬酸)∶n(2-氨基乙磺酸)=1∶2.8∶0.12∶0.075,反应时间3 h,热缩聚温度190℃,聚合时间1 h。对共聚物的结构进行表征,测定产品对磷酸钙垢的阻垢性能,结果表明,当投加量达到24 mg/L时,阻垢率可达82.9%,阻垢效果明显优于传统阻垢剂。     

两种封端聚醚大单体及其共聚物制备与阻磷酸钙垢应用

采用烯丙基聚乙二醇单醚APEO10为原料制备了大分子单体磺酸盐封端聚醚APES10和羧酸盐封端聚醚APEC10并分别与小分子单体丙烯酸AA聚合生成两种聚羧酸类阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10,用红外光谱、核磁共振对其结构进行了表征。实验确定了聚合反应单体最佳质量比为m(APES10):m(AA)=1:1,m(APEC10):m(AA)=2:3。通过静态阻垢实验对比了两种聚合物的阻磷酸钙垢性能。结果表明,合成的两种阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10在临界值6 mg·L^-1时阻磷酸钙垢率分别为92%、100%,但羧酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂AA/APEC10阻磷酸钙垢能力优于磺酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂,且聚合物AA/APEC10只含碳、氢、氧、钠4种元素,无氮、磷污染,可以充当循环水用环保型阻磷酸钙垢阻垢剂。     

MA/MAC/AA/AMPS高效共聚物阻垢剂的制备

在工业生产中,冷却水循环系统的结垢会导致生产效率降低、生产成本增加以及生产不能正常进行,而加入阻垢剂是解决这一难题的有效、经济、简便的方法。因此,以马来酸(MA)、丙烯酸甲酯(MAC)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,水为溶剂,过硫酸钾作为引发剂合成了一种新型四元共聚物阻垢剂。研究了不同聚合条件下生成共聚物对碳酸钙阻垢性能的影响,确定了最佳合成条件。结果表明,在单体摩尔n(MA)∶n(AA)∶n(AMPS)∶n(MAC)=8∶5∶3∶4,在引发剂质量为单体总质量的7.5%,反应温度85℃,反应时间3h条件下,共聚物对碳酸钙阻垢效率达94.5%以上。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能研究

本文利用马来酸酐（MA）改性聚丙二醇（PPG）后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明当m（AA）：m（PPGAZMA）：m（AM）=4:3:1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,阻垢剂AA-AM-PPGAZMA投加量3mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%,此外还考察了引发剂用量和离子浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子浓度达到8000mg/L、12000mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍然能够达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整,AA-AM-PPGAZMA阻硫酸钙垢性能优于市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP,AA-AM-PPGAZMA加入量为3mg/L时,阻垢率已经达到98%,而PBTC和PAPEMP都未达到85%,AA-AM-PPGAZMA是一种具有工业应用前景的新型阻垢剂。