聚环氧琥珀酸对碳钢的缓蚀协同效应的研究

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种新型的绿色生物可降解环保型水处理剂.用失重法研究了在上海自来水中聚环氧琥珀酸对碳钢的缓蚀性能以及PESA与PBTCA、锌盐的缓蚀协同效应.研究表明,聚环氧琥珀酸、PBTCA、锌盐在自来水中对碳钢具有良好的缓蚀协同效应.     

环境友好型无磷缓蚀剂性能研究

针对聚天冬氨酸在高硬度、高碱度水质中缓蚀性能差的问题,以聚天冬氨酸为基础,将聚天冬氨酸、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物、葡萄糖酸钠和锌盐按一定比例复配成多元无磷复合水处理剂,并对其缓蚀和生物降解性能进行了评定。研究表明,当药剂配方为聚天冬氨酸4 mg/L、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物8 mg/L、葡萄糖酸钠20 mg/L和锌盐2 mg/L时,对碳钢的腐蚀率为0.018 0 mm/a,缓蚀率达98.01%。在Cl-和SO2-4含量较高的复杂水质体系中,缓蚀率仍能达90%以上。28 d后,生物降解率达87.5%。该药剂是适用于高硬度和高碱度等复杂水质体系的可生物降解的无磷环保型多功能缓蚀剂。     

聚天冬氨酸对硫酸介质中碳钢的缓蚀性能研究

采用常规的失重法对聚天冬氨酸(PASP)在硫酸介质中对碳钢的缓蚀性能进行了研究。研究了聚天冬氨酸的用量、温度、硫酸的浓度等因素对其缓蚀性能的影响。得出聚天冬氨酸用量为0.2%,温度为30℃,硫酸浓度小于15%时对碳钢都有较好的缓蚀性能。用线性扫描伏安法和电化学阻抗谱对聚天冬氨酸的缓蚀机理进行了电化学研究,发现随着PASP浓度增加,金属的自腐蚀电位有变大的趋势,表明聚天冬氨酸应属于阳极型缓蚀剂;同时阻抗谱在高频区出现了半圆容抗弧,加入聚天冬氨酸的体系半圆半径变大,进一步验证了聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀性能。     

锌盐在不同缓蚀阻垢剂中的溶解性

对工业上常用的有机磷系缓蚀阻垢单剂对锌盐的溶解性进行测定,并对用单剂复配的复合缓蚀阻垢剂对锌盐溶解性进行比较。得出单剂ATMP对锌盐溶解性较好,用ATMP复配的产品其溶锌能力比ATMP差。HEDP对锌盐溶解性差,但用HEDP与其它药剂复配后溶锌能力增强。为以后研究缓蚀阻垢剂的复配提供依据。     

工业锅炉炉水中HEDP缓蚀特性研究

使用电化学阻抗法及Tafel极化法在模拟低压工业锅炉炉水介质中研究了HEDP对20#碳钢的缓蚀性能,并探讨了炉水中Ca2+、Cl-以及SO42-对HEDP缓蚀性能的影响。实验结果表明:在模拟炉水介质中,当HEDP投加量为25 mg/L时,其对碳钢具有最佳的缓蚀效果;HEDP对碳钢腐蚀的抑制主要作用于阳极失电子反应,HEDP是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂;炉水中Ca2+的存在会影响HEDP对碳钢电极的极化过程;Cl-、SO42-等侵蚀性阴离子会促进腐蚀的加剧,影响HEDP的缓蚀性能。     

环境友好缓蚀剂对软水中碳钢的缓蚀协同效应研究

使用失重法和极化曲线法研究了由聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)、葡萄糖酸钠(Glu)和Zn~(2+)组成的复配药剂对碳钢缓蚀的协同效应。在强腐蚀性软水中较低剂量的复配药剂就能够有效抑制碳钢的腐蚀。通过极化曲线法来探究缓蚀剂抑制碳钢腐蚀的机理,通过正交试验确定复配药剂中每种化合物的最佳浓度。     

一种缓蚀性能优异的无磷复合水处理剂的制备及性能研究

以柠檬酸为主要原料合成了丙烯三羧酸丙烯酸共聚物,将此共聚物与聚天冬氨酸和锌盐复配成三元水处理剂,测定了复配物的缓蚀性能、阻垢性能和生物降解性能。结果表明,此三元复合水处理剂缓蚀性能优异,特别适用于高硬度水质,在用量为14mg/L时,对碳钢的缓蚀率达96%以上;28d后生物降解率达到87%,属易生物降解产品。     

聚天冬氨酸和钨酸钠复配对模拟水中白铜(B10)的缓蚀作用

采用交流阻抗法和极化曲线法,研究了两种环境友好型水处理药剂聚天冬氨酸和钨酸钠的单一配方及其复配对模拟水中白铜(B10)的缓蚀效果。研究表明,聚天冬氨酸和钨酸钠各自的单一配方对于B10均具有一定的缓蚀效果,其中聚天冬氨酸质量分数为9×10-6时,对B10的缓蚀效果最佳,缓蚀率为65.0%;钨酸钠质量分数为20×10-6时,缓蚀效果最佳,缓蚀率为53.8%。缓蚀剂总质量分数为20×10-6,聚天冬氨酸与钨酸钠的质量比为1∶6时,对B10的缓蚀效果最佳,缓蚀率为89.0%,且具有缓蚀协同效应。     

聚天冬氨酸和钨酸钠复配水处理剂对HSn701的缓蚀阻垢性能研究

用静态挂片法、静态阻垢法、正交法结合塔菲尔极化曲线法研究了聚天冬氨酸(PASP)和钨酸钠(Na2WO4)等绿色水处理剂在高浓缩倍率循环水条件下对HSn701的缓蚀阻垢性能。研究结果表明,在高浓缩倍率循环水条件下,用锌盐做添加剂(2mg/L),当缓蚀剂总质量浓度为80mg/L时,PASP和Na2WO4复配对HSn701具有良好的缓蚀阻垢效果,其最佳复合配方是:40mg/L PASP+40mg/L Na2WO4。两者复配对HSn701的缓蚀具有明显的协同效应。复配方属于抑制阴极为主的混合型缓蚀阻垢剂。     

高效复合型循环水缓蚀阻垢剂的构建与性能研究

文章对循环水缓蚀剂、阻垢剂进行了筛选,对缓蚀剂间、阻垢剂间的协同作用进行了系统研究,利用各单剂间的协同效应将多种缓蚀剂、阻垢剂进行复配,优化出了高效复合型缓蚀阻垢剂配方并进行了性能测定。结果表明,PBTCA相比于HPAA和HEDP具有更优异的缓蚀性能,PBTCA+乙酸锌、HEDP+乙酸锌、PBTCA+HEDP+乙酸锌三元复配体系相比于单一缓蚀剂均呈现出优异的缓蚀性能。PBTCA与HPMA、PBTCA与AMPS两两之间存在明显的阻垢协同效应,而AMPS与HPMA不存在协同效应。优化配方的腐蚀率为0.0126 mm/a,缓蚀率为98.65%,阻垢率为93.52%,该优化配方的阻垢缓蚀性能优异,且含磷含锌量较低,属于低磷、低锌的环保配方。     

Corrosion inhibition performance of threonine-modified polyaspartic acid for carbon steel in simulated cooling water

Green polymers as corrosion inhibitors are gradually used to protect metal in solution environment. A polyaspartic acid threonine derivative (PASP-Thr) was synthesized and its structure was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and nuclear magnetic resonance. The corrosion inhibition effect of polyaspartic acid (PASP) and PASP-Thr on carbon steel in simulated cooling water was investigated by weight loss tests and electrochemical measurements. Experimental results show PASP-Thr as a mixed-type inhibitor exhibits higher corrosion inhibition efficiency than PASP, and the inhibition efficiency of PASP-Thr reached 93.06% at the dosage was 200 mg L⁻¹. The carbon steel surface in different situations was analyzed using atomic force microscope, scanning electronic microscope/energy dispersive X-ray, and FTIR, demonstrates the formation of a protective film on carbon steel surface. The inhibition effect of PASP-Thr was primarily attributed to the protective film formed on steel surface by physical and chemical adsorption. Moreover, quantum chemical calculation elaborated the relationship between the inhibition efficiency and the PASP-Thr molecular structure. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47242.     

聚天冬氨酸复配物对碳钢、紫铜和不锈钢缓蚀性能研究

以聚天冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、水解聚马来酸酐（HPMA）、苯并三氮唑（BTA）为原料,得到一种高效的复合型缓蚀剂配方ρ（PASP）∶ρ（PAA）∶ρ（HPMA）∶ρ（BTA）=2.4∶1.6∶2∶1。采用旋转挂片实验和电化学实验对该缓蚀剂的缓蚀性能进行了评价。结果表明,该缓蚀剂对碳钢、紫铜和不锈钢的缓蚀率分别为84.8%,96.4%,99.2%。动态模拟实验结果显示,该缓蚀剂满足循环冷却水运行要求。     

多支化聚天冬氨酸衍生物的合成及其阻垢性能研究

先以顺酐和氨水等为原料合成聚天冬氨酸(PASP),再以PASP和赖氨酸为原料进行接枝反应得到改性聚天冬氨酸衍生物(Lys-PASP)。实验结果表明,与聚天冬氨酸相比,在聚天冬氨酸与赖氨酸质量比为10∶1,改性时间2 h,改性温度120℃条件下得到的改性产品Lys-PASP不仅对碳酸钙具有更好的阻垢性能,而且对碳钢表面也有更好的缓蚀效果,并对氧化铁也具有很好的分散效果;Lys-PASP的加入,不仅改变了碳酸钙的晶型,而且大大降低了碳酸钙晶体的完整程度和有序度,达到了阻止碳酸钙垢形成的目的,起到了阻垢缓蚀的效果。     

聚天冬氨酸的改性对阻垢分散性能的影响

将聚琥珀酰亚胺(PSI)与天冬氨酸(ASP)、2-氨基乙磺酸(SEA)分别进行反应,对聚天冬氨酸进行改性,并对改性聚天冬氨酸的阻CaCO3垢、分散Fe2O3和缓蚀性能进行了评定。实验结果表明:在PASP分子结构中引入羧基可以提高其阻垢率,而磺酸基的引入则会降低其阻垢率,当引入羧基的改性聚天冬氨酸质量浓度为6mg/L时,阻垢率达到了100%;磺酸基的引入可以大大提高聚天冬氨酸的分散性能,加药质量浓度为10mg/L,分散Fe2O3时上清液最小透光率为40.3%;羧基的引入有助于缓蚀性能的提高,加药质量浓度为100mg/L时,比PASP的缓蚀率提高35%以上。     

聚天冬氨酸的合成及其性能研究

以马来酸酐和氨水为原料合成聚天冬氨酸.用红外光谱和核磁共振对聚天冬氨酸进行了结构表征,用黏度法测定了聚天冬氨酸的黏均分子量,用静态阻垢法评价聚天冬氨酸的阻垢性能,用旋转挂片法测定聚天冬氨酸的缓蚀性能;比较聚天冬氨酸与水解聚马来酸酐( HPMA)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)的阻垢缓蚀性能.结果表明,最适宜合成工艺条件为:n(马来酸酐)∶n(氨水)=1∶1.1,热聚温度160℃,缩聚时间60 min;当阻垢剂浓度大于6.4 mg/L时,PASP和ATMP的阻垢性能相当,均优于HPMA.     

有机膦酸对碳钢缓蚀性能及机理研究

采用失重法评定了氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、羟基乙叉二膦酸（HEDP）、乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMP）、羟基膦酰基乙酸（HPAA）及2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTC）在酸性条件下对碳钢的缓蚀性能,并结合电化学极化曲线研究了有机膦酸的缓蚀机理。结果表明：DTPMP、HEDP、ATMP、PBTC及HPAA为阳极型缓蚀剂,其缓蚀效率由大到小为：DTPMP〉EDTMP〉HEDP〉ATMP〉PBTC〉HPAA。     

三氯异氰尿酸对有机磷缓蚀阻垢剂性能的影响

试验研究了三氯异氰尿酸(TCCA)对羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、羟基膦乙酸(HPAA)和多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)四种有机磷缓蚀阻垢剂的分解作用和对它们缓蚀、阻垢性能的影响.结果表明,三氯异氰尿酸对有机磷类缓蚀阻垢剂有分解作用,其分解程度为PAPEMP＞HPAA＞HEDP＞PBTCA;三氯异氰尿酸可使水的pH降低,造成碳钢迅速腐蚀;随着水中三氯异氰尿酸浓度的增加,HEDP、PBTCA和HPAA的阻CaCO3垢率先增加而后降低,PAPEMP的阻CaCO3垢率则持续降低.     

聚天冬氨酸阻垢缓蚀剂的量子化学研究

用量子化学计算的方法,探讨了聚天冬氨酸（PASP）的分子结构和阻垢缓蚀性能的构效关系,计算结果显示,在阻垢性能方面,聚天冬氨酸分子氮原子和羧基团中氧原子呈负电性,这使得羧基上的氧原子易与晶面上的钙离子发生静电交互作用,且PASP分子中两个氮氧原子间距与方解石有关晶面上钙离子间距匹配,因而显著加强了阻垢剂分子与特定晶面之间的吸附力,从而起到了碳酸钙晶体的阻垢效能。在缓蚀性能方面,计算得到了PASP分子最高占据轨道能量、最低空轨道能量以及最低空轨道能量与最高占据轨道能量的差。计算表明结果与机理描述相符合。