荧光标记AA-AMPS共聚物的性能研究

对用4-(N'-甲基-1-哌嗪基)-N-丁基-1,8-萘二甲酰烯丙基氯季铵盐(FC)作荧光标记的丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合物(FC-POCA)进行性能评价,研究了pH、氧化剂、常规阻垢剂对荧光强度的影响.实验结果表明:在pH为8-10、常规阻垢剂和氧化剂存在下,聚合物的荧光强度稳定,荧光强度与浓度呈良好的线性关系.聚合物具有良好的阻垢性能.     

含荧光基团的膦基马丙共聚物的合成及性能

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N,N-二甲基乙二胺为起始原料,3步反应得到荧光单体4-甲氧基-N-(2-N,′N′-二甲基氨基乙基)萘二甲酰亚胺烯丙基氯化铵(简称FM),熔点200~202℃。通过红外光谱、核磁共振谱、质谱及元素分析对FM进行了表征。并将FM与马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和次亚磷酸钠进行共聚,得到含荧光基团的膦基马丙共聚物(FM-MA-AA),考察了其荧光和阻垢缓蚀性能。FM-MA-AA的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 4,检测下限为0.64 mg.L-1;用量为10 mg.L-1时对CaCO3垢的阻垢率为75.3%,20 mg.L-1时对CaSO4垢的阻垢率为100%,20 mg.L-1时的缓蚀率为94.1%,具有良好的阻垢分散性能和缓蚀性能;与常用阻垢缓蚀剂复配使用时,不会影响FM-MA-AA的荧光强度。     

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.     

含荧光基团的AA-SAS共聚物的合成及性能研究

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和甲胺为原料,合成得到一种新的荧光单体4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-甲基-1,8-萘二甲酰亚胺烯丙基氯化铵(FM)。通过红外光谱、核磁共振及质谱对FM进行了表征。将FM与丙烯酸(AA)、丙烯磺酸钠(SAS)、次磷酸钠共聚制备了含荧光基团的AA-SAS共聚物(FM-AA-SAS)。对该共聚物的荧光性质和阻垢性能进行了系统研究,结果表明:共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.99893,检测下限为0.6566mg/L;采用静态法,当加药质量浓度为15mg/L时对磷酸钙的阻垢率为85.3%,对碳酸钙的阻垢率为86.5%,加药质量浓度为7.5mg/L时对硫酸钙的阻垢率为100%,具有较好的分散氧化铁和稳定锌离子的能力。通过扫描电镜观察发现FM-AA-SAS对碳酸钙垢既有较强的分散作用又具有明显的晶格畸变能力。     

含荧光基团的AA-AMPS共聚物的合成及性能

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N -甲基哌嗪为原料,合成得到一种新的荧光单体4-(N′-甲基-1-哌嗪基)- N-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺烯丙基氯季铵盐(FC)。通过红外光谱、核磁共振及元素分析对FC进行了表征。将FC与丙烯酸(AA),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),次亚磷酸钠共聚制备了含荧光基团的AA-AMPS共聚物(FC-POCA)。对该共聚物的荧光性质和阻垢性能进行了研究,结果表明：共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9578,检测下限为0.65 mg·L^-1;采用静态法,当药剂量为20 mg·L^-1时对碳酸钙阻垢率可达77.2%,当药剂量为25 mg·L^-1时对硫酸钙阻垢率已经达到100%,与市售的POCA相当,达到了阻垢剂的阻垢分散性能要求。通过扫描电镜观察发现FC-POCA对CaCO₃垢既有较强的分散作用又具有明显的晶格畸变能力。     

新型三元聚合物阻垢剂的合成及性能评价

在水溶液中,以过硫酸钾为引发剂,马来酸酐(MA)、丙烯酸甲酯(MAC)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为反应单体,合成无磷聚合物(MA/MAC/SMAS)。探讨了阻垢剂投加量、阻垢实验温度对聚合物阻垢率的影响,在静态试验条件下评价了其对氧化铁的分散性能,用正交实验法确定了最佳合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酸甲酯)∶n(甲基丙烯磺酸钠)=1.5∶0.5∶0.1,引发剂用量为单体的10%(wt),反应温度为80℃,反应时间为3 h。结果表明:引发剂用量是影响聚合物阻垢率的主要因素,该聚合物具有良好的阻垢分散性,阻垢率高达90.1%,     

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/马来酸酐/丙烯酸甲酯共聚物阻垢特性的研究

以马来酸酐(MAH)、丙烯酸甲酯(MA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三种单体为原料,以过硫酸铵和次亚磷酸钠为引发剂,合成阻垢效果最佳聚丙烯酸类共聚物。并对阻垢效果最佳聚合物工作条件依赖性的实验表明:阻垢效果最佳聚合物在低投加量时阻碳酸钙垢、硫酸钙垢和磷酸钙垢的效果优异,且在p H≤9.5的情况下,阻垢性能良好。     

AMPS多元聚合物水处理剂的研究进展

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)是一种丙烯酰胺类单体,由于分子中具有磺酸基团和不饱和乙烯双键,因此该聚合物具有良好的阻垢、分散等性能,与其它的单体共聚形成的多元聚合物在水处理剂中有良好的使用效果。本文对AMPS多元聚合物的特点及其在水处理方面的应用做一综述。     

超支化缓蚀阻垢剂HBPAE-AMPS的微波合成及其性能研究

首先以二乙醇胺(DEA)、丁二酸酐(SAA)和丙烯酸为原料制备了单体超支化聚酰胺酯(HBPAE),随后HBPAE与单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在过硫酸铵引发下、采用微波辐射法合成了超支化聚合物HBPAE-AMPS。最佳合成条件为:投料质量比m(HBPAE):m(AMPS)=1:5.5、微波合成温度为70℃、功率为500 W、合成时间为50 min。在此基础上,通过红外光谱(IR)、静态阻垢法和电导法、极化曲线法和电化学阻抗(EIS)对其结构组成、阻垢性能、缓蚀性能进行了测定分析,结果表明HBPAE-AMPS有良好的阻垢缓蚀性,当投入量为50 mg/L时阻垢率达83.6%,缓蚀率达76.9%。     

含荧光基团聚天冬氨酸的合成及性能研究

以3-氨基咔唑和聚琥珀酰亚胺为原料合成了含咔唑基的荧光标记聚天冬氨酸衍生物。通过荧光光谱法和静态阻垢法研究了产物的荧光性能和阻垢性能。试验表明,当试样浓度小于0.01mg/L时,该荧光标记聚合物的荧光强度与其浓度呈一定线性关系,咔唑基的引入对阻垢性能有抑制作用。     

绿色环保型聚天冬氨酸阻垢剂合成与阻垢性能

以马来酸酐(MA)与氨水为原料热缩聚法合成聚天冬氨酸阻垢剂,分别考察了原料配比、热缩聚温度和热缩聚时间对产物的阻垢性能的影响,得到最佳合成条件:n(MA)∶n(NH3)为1∶2.0,热缩聚温度240℃,热缩聚时间3 h。当实验水中Ca2+质量浓度为240 mg/L时,聚天冬氨酸阻垢剂的阻垢率达到72%,适用于低矿化度的工业循环冷却水和油田回注水。同时使用L-天冬氨酸对聚合物开环改性,其阻垢率可达到87%。     

绿色环保型太阳能循环水系统阻垢剂的合成及性能研究

以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为反应单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法,合成一种多官能团太阳能循环水多元共聚阻垢剂。通过静态沉淀抑制法考察了用量、Ca~(2+)浓度、水温及含水量对三元共聚物的阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量4 mg/L,80℃时,对CaCO_3的阻垢率达到92.4%,钙离子浓度大于360 mg/L时,阻垢率依然能维持在85%以上;90℃时阻垢效果稳定在85%以上,在冷凝点不同的循环水系统中,阻垢效果稳定在80%以上。通过凝胶色谱仪测定共聚物分子量为1 394,属于分布较窄的过渡区分子量共聚物。红外光谱分析表明,共聚物结构中存在羧基、酯基、酰胺基等阻垢官能团,协同起到稳定的阻垢效果。扫描电子显微镜对碳酸钙晶体分析表明,晶格畸变和络合增溶是阻垢的主要机理。     

聚羧酸系无磷阻垢剂阻磷酸钙垢的对比研究

羧酸系阻垢剂具有对水环境无磷污染优势。通过实验对新型聚醚型羧酸系共聚物马来酸酐-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠(MA-APEC)、丙烯酸-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠(AA-APEC)及羧酸系聚合物水解聚马来酸酐、聚丙烯酸、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯的阻磷酸钙垢能力进行了对比研究。实验结果显示,5种阻垢剂均可使磷酸钙晶体形貌发生改变,但拥有强亲水性聚乙烯氧基链段的聚合物MA-APEC和AA-APEC具有更优异的阻磷酸钙垢能力。     

绿色环保型太阳能循环水系统阻垢剂的合成及性能研究

以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为反应单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法,合成一种多官能团太阳能循环水多元共聚阻垢剂。通过静态沉淀抑制法考察了用量、Ca⁽²⁺⁾浓度、水温及含水量对三元共聚物的阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量4 mg/L,80℃时,对CaCO_3的阻垢率达到92.4%,钙离子浓度大于360 mg/L时,阻垢率依然能维持在85%以上;90℃时阻垢效果稳定在85%以上,在冷凝点不同的循环水系统中,阻垢效果稳定在80%以上。通过凝胶色谱仪测定共聚物分子量为1 394,属于分布较窄的过渡区分子量共聚物。红外光谱分析表明,共聚物结构中存在羧基、酯基、酰胺基等阻垢官能团,协同起到稳定的阻垢效果。扫描电子显微镜对碳酸钙晶体分析表明,晶格畸变和络合增溶是阻垢的主要机理。     

Simulation of dry powder inhalers: Combining micro‐scale,meso‐scale and macro‐scale modeling

The flow of carrier particles, coated with active drug particles, is studied in a prototype dry powder inhaler. A novel, multiscale approach consisting of a discrete element model (DEM) to describe the particles coupled with a dynamic large eddy simulation (LES) model to describe the dynamic nature of the flow is applied. The model consists of three different scales: the micro‐scale, the meso‐scale, and the macro‐scale. At the micro‐scale, the interactions of the small active drug particles with larger carrier particles, with the wall, with the air flow, and with each other is thoroughly studied using discrete element modeling and detailed computational fluid dynamics (CFD), i.e., resolving the flow structures around the particles. This has led to the development of coarse‐grained models, describing the interaction of the small active drug particles at the larger scales. At the meso‐scale the larger carrier particles, and all of their interactions are modeled individually using DEM and CFD‐LES. Collisions are modeled using a visco‐elastic model to describe the local deformation at each point of particle‐particle contact in conjunction with a model to account for cohesion. At the macro‐scale, simulations of a complete prototype inhaler are carried out. By combining the relevant information of each of the scales, simulations of the inhalation of one dose from a prototype inhaler using a patient relevant air flow profile show that fines leave the inhaler faster than the carrier particles. The results also show that collisions are not important for particle‐particle momentum exchange initially but become more important as the particles accelerate. It is shown that for the studied prototype inhaler the total release efficiency of the fine particles is between 10 and 30%, depending on the Hamaker constant, using typical settings for the properties of both particles. The results are also used to study regions of recirculation, where carrier particles can become trapped, and regions where fines adhere to the wall of the device. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 501–516, 2017     

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。     

绿色阻垢剂聚天冬氨酸的研究进展

介绍了一种绿色阻垢剂聚天冬氨酸，同传统缓蚀阻垢剂相比，聚天冬氨酸的阻垢效用好，而且具有极高的生物降解性，属于绿色化学品。详细述评单体合成方法和单体聚合制备聚天冬氨酸工业实施方法在国内外研究的现状及发展方向，介绍了聚天冬氨酸良好的应用性能和卓越的生物降解性能。提出了聚天冬氨酸研究领域今后的发展方向。     

循环水中三元共聚物阻垢剂TH-3100的测定

建立了快速准确测定循环水中羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物TH-3100浓度的分析方法。研究了十二烷基二甲基苄基氯化铵浓度、pH和反应时间等对吸光度的影响,确定最佳测定条件。同时探讨了循环水中共存物质对TH-3100测定的影响,结果表明:除Ca2+、Mg2+和六偏磷酸钠(SHMP)外,循环水中其他物质(SO42-、Cl-、PO43-、Fe2+、Zn2+、HEDP、ATMP、BTA及MBT)对测定几乎没有影响;Ca2+、Mg2+可通过加入EDTA二钠进行掩蔽,SHMP的影响可通过加酸蒸煮消除。这种方法简便、准确,应用性强。     

植酸的制取及阻垢、除垢性能的研究

植酸为有机大分子化合物,具有特殊的分子结构和对金属离子较强的络合性能,本文介绍了以麦麸为原料制取植酸的操作方法和工艺流程,讨论了影响植酸络合能力的因素,研究了不同条件下植酸的络合能力和阻垢、除垢性能,确定了植酸作为低压锅炉阻垢剂使用的条件和方法。