PSI-SEA-CSN共聚物的制备及其阻垢性能

以马来酸酐和氨水为原料合成聚琥珀酰亚胺(PSI),再以硫脲、氨基磺酸对PSI进行开环反应制备了聚天冬氨酸衍生物(PSI-SEA-CSN)。通过FTIR对制备产品的分子结构进行了表征,并采用静态实验法和摇床实验法测试了其阻垢缓蚀性能及生物降解性。实验结果表明:当PSI的物质的量为0.1 mol,氨基磺酸的物质的量为0.05 mol,硫脲的物质的量为0.02 mol,反应时间为3.0 h,反应温度为100℃时,制备的PSI-SEA-CSN的阻垢缓蚀性能最佳。制备的PSI-SEA-CSN易于生物降解。     

衣康酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究

目的为了拓宽聚环氧琥珀酸(PESA)的应用范围,合成了衣康酸改性聚环氧琥珀酸衍生物(IA-PESA),拟提高PESA的阻垢缓蚀性能。方法用顺酐合成环氧琥珀酸(ESA)和聚环氧琥珀酸(PESA),再利用ESA与衣康酸(IA)聚合制得IA-PESA,研究了IA-PESA的阻垢和缓蚀等综合性能。用FT-IR对PESA和IA-PESA进行表征。用黏度法测定了PESA和IA-PESA的分子量。结果在静态阻垢实验中,对CaCO_3阻垢率达到90%以上,对CaSO_4阻垢率高达95%,甚至100%。IA-PESA分散Fe(Ⅲ)和稳定Zn~(2+)性能明显好于PESA。在静态失重实验中,当IA-PESA与PESA的用量均为150 mg/L时,加IA-PESA的腐蚀速率明显小于加PESA的腐蚀速率。对钙垢和腐蚀试片的SEM研究表明,IA-PESA使致密度较高、晶格结构规整的CaCO_3和CaSO_4钙垢改变为致密度较低、疏松、形状不规整的晶型结构。IA-PESA使试片未发生均匀腐蚀和点蚀,表面光滑。结论在相同测试条件下,IA-PESA的阻垢、缓蚀、分散Fe(Ⅲ)和稳定锌性能都好于PESA,改变了设备表面钙垢的晶型结构,减少了垢下腐蚀,缓蚀作用明显。     

L-赖氨酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能与生物降解性

L-赖氨酸经过氨解反应合成一种改性聚天冬氨酸衍生物（Lys-PASP）,用FTIR红外谱图证明了Lys-PASP分子中同时含有羧基和酰胺基等基团。扫描电子显微镜（SEM）的分析结果可知：Lys-PASP的加入使溶液中CaCO₃和CaSO₄的钙垢晶体的生长过程和形态发生变化,使得钙垢疏松、细小,抑制了它们长成致密结构的钙垢,从而达到很好的阻垢效果;Lys-PASP的加入使钙垢晶型变化,减缓了试片表面点蚀的发生;另外通过化学和物理的吸附作用在试片表面形成一层吸附膜而达到较好的缓蚀效果。探讨了Lys-PASP接枝聚合物对CaCO₃和CaSO₄垢的阻垢能力与Lys-PASP的投加量、Ca²⁺的浓度和测试体系的温度之间的密切联系。当Lys-PASP的投加量为10 mg·L^-1时,对CaCO₃的阻垢率为98.7%,对CaSO₄阻垢率接近于100%,而在温度达到80℃、Ca²⁺分别达到500 mg·L^-1和7000 mg·L^-1的浓度时,Lys-PASP也表现出很好的阻垢效果。另外,用失重法研究了当Lys-PASP和PASP均为150 mg·L^-1时,Lys-PASP的缓蚀率比PASP高13%;用摇床实验法证明了Lys-PASP属于易生物降解的物质。     

“绿色阻垢剂”研究进展与发展方向

评述近年来"绿色阻垢剂"的研究及应用进展,其主要品种有天然高分子"绿色阻垢剂"、含磷低分子阻垢剂和"绿色"环保型高分子阻垢剂等;并总结了垢的形成机理、阻垢机理和"绿色阻垢剂"的发展方向.     

环境友好型聚天冬氨酸衍生物的合成及其阻垢性能

利用马来酸酐热缩聚产物聚琥珀酰亚胺(PSI)和硫脲,合成了一种聚天冬氨酸衍生物。优化了PSI与硫脲的反应条件,通过红外光谱对聚天冬氨酸衍生物的结构进行了表征,考察了聚天冬氨酸衍生物的阻垢性能,分析了其阻垢机制。结果表明:以硫脲对PSI进行开环,当硫脲用量为1 g,改性缩聚温度为100℃,反应时间为2.5 h时,获得改性PASP产品的阻垢效果最佳;红外光谱证明了硫脲的一个氨基与原支链上的羧基发生缩合,生成酰胺键,在聚天冬氨酸侧链上增加了新的官能团;聚天冬氨酸衍生物用量为10 mg/L时,阻垢率可达到90%以上。     

L-半胱氨酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能

以L-半胱氨酸（LCY）为改性剂改性聚环氧琥珀酸（PESA）得到了一种聚环氧琥珀酸衍生物L-半胱氨酸改性聚环氧琥珀酸（LCY-PESA）,用红外光谱和核磁共振谱表征了LCY-PESA的物质结构,用红外光谱、X射线衍射光谱和扫描电镜研究了钙垢的晶型（形）,探讨了LCY-PESA的静态阻垢、动态阻垢、静态缓蚀、分散氧化铁和生物降解等性能,通过量子化学计算方法研究了LCY-PESA的缓蚀机理。静态阻垢结果表明,在c（Ca²⁺）为400 mg·L^-1、c（HCO₃^-）为800 mg·L^-1的实验介质中,LCY-PESA投放量为6 mg·L^-1,阻垢率即可达到94.6%;当c（Ca²⁺）为150 mg·L^-1、c（Fe²⁺）为10 mg·L^-1、LCY-PESA投放量为15 mg·L^-1时,最小透光率为61.5%。动态阻垢测试显示：随着加药量的增加,动态污垢热阻减小,当加药量为1 mg·L^-1时LCY-PESA的动态阻垢率比PESA提高了约15%。红外光谱、X射线衍射光谱和扫描电镜结果表明,LCY-PESA对钙垢有明显的晶格扭曲作用,把方解石变为球霰石,表现出良好的阻垢分散性能。该衍生物还表现出了优良的可生物降解性能。量子化学计算表明：LCY-PESA分子中的S原子和N原子对HOMO轨道的电荷密度影响较大,导致LCY-PESA的HOMO轨道和LUMO轨道的能隙差值小于PESA分子的能隙差值,因此LCY-PESA分子抑制金属腐蚀的效果好于PESA。     

天然海水中钼酸盐复合缓蚀剂对A3钢的缓蚀效果

已有的海水缓蚀剂多局限于模拟环境,在天然海水中的适应性较差.将A3钢浸于添加了钼酸盐复合缓蚀剂的海水中,研究了浸泡时间、缓蚀剂组分投加顺序、海水温度、氯离子浓度、pH值、杀菌剂类型对缓蚀剂缓蚀效果的影响.结果表明:试片在含有钼酸盐复合缓蚀剂的海水中浸泡40 min的阻抗谱直径比浸泡24 h的稍大,在空白海水中浸泡40 min和24 h的阻抗谱直径相差较大,即复合缓蚀剂对浸泡时间有一定的适应性;缓蚀剂组分投加时先加入钼酸盐,试片自腐蚀电位最大,阳极极化曲线斜率变化较明显,该缓蚀剂是以钼酸盐为主剂的复合型缓蚀剂;复合钼酸盐缓蚀剂在海水温度为30～60℃、pH值为6～10内使用,缓蚀率变化较小,对冷却水系统常用的杀菌剂也有良好的适应性,并适用于NaCl质量分数小于8%的海水循环冷却系统.     

聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能的研究进展

综述国内外聚环氧琥珀酸衍生物的共聚聚合物和接枝聚合物两类物质的制备方法和阻垢缓蚀性能,归纳聚环氧琥珀酸衍生物结构和功能的特点,以图表法直观对比各类物质的优缺点;归纳总结四种阻垢机理和三种缓蚀机理的作用方式,并以聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能检测的电镜、红外、腐蚀电位仪、动态阻垢模拟等测试数据为依托,通过分析论证,得出文中阻垢、缓蚀机理是正确的结论;最后,着眼于绿色化学理念,指出聚环氧琥珀酸衍生物的制备和阻垢缓蚀研究中许多需要探讨的问题,为其分子结构的改进和应用指明发展方向。     

聚环氧琥珀酸衍生物及复合配方在天然海水中阻垢缓蚀性能的研究

目的 为提高聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢缓蚀综合性能,拓展其应用范围,将2-氨基乙磺酸(SEA)引入PESA分子中,合成聚环氧琥珀酸衍生物(SEA-PESA)并应用于海水环境.方法 将PESA和SEA缩合制备了SEA-PESA,用傅里叶红外光谱和核磁氢谱表征其结构.研究了SEA-PESA及其四元复合配方在天然海水中的缓蚀和阻垢等综合性能.结果 在海水环境中,SEA-PESA质量浓度为160 mg/L,对Q235钢片的缓蚀率为61.82％,而PESA仅为52.17％.PESA和SEA-PESA的四元复合配方的缓蚀率分别高达88.87％、96.99％,腐蚀速率分别为0.06552、0.01772 mm/a,SEA-PESA四元复合配方缓蚀效果明显优于PESA,更好地契合了国标的要求.SEA-PESA四元复合配方以抑制阳极为主,是一种阳极型缓蚀剂;在海水中也表现出良好的阻垢性能,在10 mg/L用量下阻垢率达100％.结论 本研究证实了SEA-PESA用于冷却系统和热脱盐工艺过程中,特别是海水环境中抑制腐蚀和结垢方面的潜能,应用前景广阔.     

改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成与阻垢性能

以顺酐环化、聚合产物聚环氧琥珀酸(PESA)和硫脲(CSN)为原料合成了一种聚环氧琥珀酸衍生物(CSN-PESA),利用红外光谱和核磁共振谱对聚环氧琥珀酸衍生物的结构进行了表征,测定了聚环氧琥珀酸和硫脲不同比例时产物的分子量;探讨了聚环氧琥珀酸衍生物的阻垢性能、分散氧化铁的性能和生物降解性能;利用红外光谱和扫描电镜对垢的晶型(形)进行了研究。结果表明,当PESA与CSN的质量比为8∶4时,产物的分子量达到了581左右,其阻垢和分散效果最好;在钙离子浓度为400 mg/L、碳酸氢根离子浓度为800 mg/L的介质中,当聚环氧琥珀酸衍生物用量为8 mg/L时,阻垢率达到95%以上;当n(Ca2+)=150 mg/L,n(Fe2+)=10 mg/L,加药量为20 mg/L时,其上清液最小透光率为75%。结果表明,改性聚环氧琥珀酸衍生物对碳酸钙垢有晶格扭曲的作用,可把稳定的方解石转化为球霰石,表现出良好的阻垢分散性能和可生物降解性能。