膦酰基阻垢剂PMAAAP的制备及其阻垢性能

以马来酸酐、丙烯酸和次磷酸钠为原料,采用聚合法制备膦酰基阻垢剂-膦基马来酸酐-丙烯酸共聚物(PMAAAP),考察其在不同的投加量、温度和p H下的阻垢性能。通过XRD分析其钙沉淀物的晶体结构,利用SEM观察其钙沉淀物的形貌特征,通过电导率-t关系曲线揭示了碳酸钙结晶过程。结果表明,当投加量为25mg/L、水温30~45℃、p H=8时,其对碳酸钙的阻垢率达95%以上,对磷酸钙的阻垢率最大为60.87%;XRD显示加入PMAAAP后碳酸钙晶体中方解石结构大量减少,同时出现呈不稳定状态的球霰石晶体结构;SEM显示加入PMAAAP后碳酸钙的形貌呈不规则形状;通过测定溶液中电导率值的变化可知,PMAAAP明显抑制了碳酸钙沉淀的形成。     

膦酰基羧酸共调聚物的阻垢性能研究

采用静态与动态试验方法,对新型阻垢剂膦酰基羧酸共调聚物抑制碳酸钙垢的性能进行了试验研究。静态试验研究表明,在水温低于60℃,钙硬度为600mg/L(以CaCO3计)的情况下,膦酰基羧酸共调聚物具有良好的阻垢性能,投加量为5mg/L时,阻垢率超过90%;在较高硬度时亦有较好的阻垢效果。动态试验研究表明,成垢溶液添加阻垢剂之后,污垢热阻大为减小,换热表面基本不结垢。因此,膦酰基羧酸共调聚物极适于工业循环冷却水系统的水处理过程。结合垢粒的扫描电镜照片对膦酰基羧酸共调聚物的阻垢机理进行了简要分析。     

膦酰基阻垢剂PMAAAP的制备及其阻垢机理分析

以马来酸酐、丙烯酸和次磷酸钠为主要原料,采用聚合法制备膦酰基阻垢剂——膦基马来酸酐-丙烯酸共聚物（PMAAAP）,考察了其在不同条件下的阻垢性能,通过XRD分析其钙沉淀物的晶体结构,利用SEM揭示其钙沉淀物的形貌特征,通过电导率-t动态关系揭示了碳酸钙垢结晶过程。结果表明：当投加量为25mg/L、水温30~45℃、pH=8时,其对碳酸钙的最大阻垢率近100%,对磷酸钙的最大阻垢率为60.87%;XRD显示加入PMAAAP后碳酸钙晶体中方解石结构大量减少,同时出现呈不稳定状态的球霰石晶体结构;SEM显示加入PMAAAP后碳酸钙的形貌呈不规则形状;通过测定溶液中电导率值的变化可知PMAAAP明显抑制了碳酸钙沉淀的形成。制备的PMAAAP可作为一种高效的低磷阻垢剂应用于工业循环冷却水系统中。     

MA-TA-AA-AM-SAS共聚物的反相乳液合成及其性能

为了提高产率,减少副反应,以环己烷为分散介质,油/水比例为1.6,Span80-Tween80为乳化剂,使用过硫酸钾作为引发剂,用新方法反相乳液合成了高分子聚合物马来酸酐-牛磺酸-丙烯酸-丙烯酰胺-烯丙基磺酸钠。通过静态阻垢实验评定表明:阻垢剂投加量达到10 mg/L时对碳酸钙和磷酸钙阻垢率较佳,分别为90.4%和91.8%;在高温、高pH、高硬度等恶劣条件下对碳酸钙仍分别有60.2%,46.4%,53.2%的较好阻垢率;投加量达到5 mg/L时对氧化铁分散性能最佳,透光率为46.1%。该共聚物是一种耐恶劣条件的优良阻垢分散剂。     

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。     

端羧基超支化聚酰胺阻垢剂的合成研究

以丙烯酸甲酯、二乙烯三胺为原料,甲醇为溶剂,采用ABx型单体自缩合法合成具有超支化聚酰胺基体HBP-NH2,通过丙烯酸钠对其进行端氨基改性,合成具有阻垢性能的端羧基超支化聚合物HBP-COOH。采用单因素法考察了单体反应时间、原料摩尔配比、缩聚反应时间、缩聚反应温度及丙烯酸钠投加量对阻垢效果的影响。得出最佳合成工艺:单体反应时间为4 h、n(MA)∶n(DETA)=1.5∶1、缩聚反应时间为4 h、缩聚反应温度100℃,n(SAA)∶n(—NH2)=3.5∶1。通过静态阻垢法对其阻垢性能进行初步评价,结果表明,HBP-COOH对Ca SO4具有良好的阻垢性能,当投加量为8 mg/L时,其对Ca SO4的阻垢率可达96.31%。     

聚天冬氨酸衍生物对碳酸钙结晶过程的影响及阻垢机理探讨

采用碳酸钙沉积法和电导率法研究了聚天冬氨酸衍生物阻垢性能及其对碳酸钙结晶过程的影响。试验结果表明,在投加量为8 mg/L时,聚天冬氨酸衍生物对碳酸钙的阻垢率就已超过85%;聚天冬氨酸衍生物对碳酸钙有增溶作用,其对碳酸钙的抑制作用存在极限浓度,对于含钙离子和碳酸根离子浓度均为5.81 mmol/L的溶液,当聚天冬氨酸衍生物的投加量超过15 mg/L后,再增加投加量对碳酸钙结晶过程的影响变化不明显;X-衍射分析认为该试剂能使碳酸钙晶体发生畸变。     

一种新型四元绿色阻垢剂的合成和性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲代烯丙基磺酸钠(SMAS)等为原料,采用溶液聚合法合成出兼含膦酰基和磺酸基的四元聚合阻垢剂PMAAS,通过实验确定了合成聚合物阻垢剂的最佳工艺条件.并测得PMAAS在质量浓度为7 mg/L时,对CaCO3垢的阻垢率可达99%,对CaSO4垢的阻垢率达88.5%.红外光谱分析结果表明:四元共聚物PMAAS中含有羧基、膦酰基和磺酸基等官能团.     

新型聚合物阻垢剂聚天冬氨酸的合成与性能

对新型水处理剂聚天冬氨酸的合成、热稳定性及阻垢性能等进行了研究。研究结果表明 :聚天冬氨酸的合成为无催化剂的L 天冬氨酸缩聚反应。相对分子质量为 40 0 0的聚天冬氨酸具有最为优良的阻垢性能 ;药剂投加量仅为 0 2mg/L时 ,对碳酸钙的阻垢率就达到 88% ,阻垢率达到 10 0 %时药剂浓度仅为 2 0mg/L ;增加聚天冬氨酸阻垢剂浓度使阻垢率随着Ca2 +浓度增加而下降的趋势变缓。聚天冬氨酸是一种可应用于高温、高钙离子浓度水系统的聚合物阻垢剂。     

木质素磺酸钠缓蚀、阻垢性能的研究

测定了木质素磺酸钠(木钠)在循环冷却水中的阻垢、缓蚀性能,并和羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)进行了对比。结果表明,木钠对碳酸钙的静态阻垢率较低,20 mg/L时仅为8.24%,而HEDP达到49.86%,ATMP达到47.10%。在低投加量时,木钠的静态缓蚀率较低,并加快了碳钢的腐蚀。随着温度的升高,木钠的静态阻垢率及缓蚀率均降低。     

水处理阻垢剂聚天冬氨酸的改性研究

通过氨基甲基磷酸和聚琥珀酰亚胺的氨解反应对水处理阻垢剂聚天冬氨酸进行改性,合成了含膦酰基的聚天冬氨酸衍生物N-(2-膦酰基甲基)天冬酰胺酸/天冬氨酸共聚物,测试了其对碳酸钙和磷酸钙的阻垢性能以及对氧化铁的分散性能,并与聚天冬氨酸和常用水处理阻垢剂聚丙烯酸钠作了比较,结果显示在聚天冬氨酸分子结构中引入膦酰基团不同程度地提高了产物对各种沉积物的阻垢分散性能.     

微波辐射合成阻垢剂聚天冬氨酸及阻垢性能研究

采用微电脑微波化学反应器,以L-天冬氨酸(L-ASP)为原料,H3PO4为催化剂,碳酸丙烯酯为溶剂,合成了聚天冬氨酸(PASP),通过正交实验优化工艺条件,静态阻垢法测定产品的阻垢性能。结果表明,优化合成条件为:催化剂用量10%(相对于L-ASP),溶剂量1.5 mL/g,反应时间10 min,微波功率585 W,当PASP投加量为10 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达90%;加入量4 mg/L时,对硫酸钙垢的阻垢率达98%。     

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%。     

单宁酸在冷却水中的阻垢性能研究

采用碳酸钙沉积法对单宁酸在冷却水中的阻垢性能进行了试验研究,考察了温度、碱度、硬度和金属离子等因素对其阻垢性能的影响.结果表明,单宁酸对碳酸钙具有较好的阻垢性能,当温度低于70℃、单宁酸质量浓度为20 mg/L时,阻垢率可达到72％;高碱度和高硬度条件下,单宁酸对碳酸钙的阻垢率会有一定程度的下降;Fe3+对单宁酸的阻垢有抑制作用,而Cu2-虽对单宁酸的阻垢具有协同作用,但会加大管道腐蚀,所以Cu2+浓度不宜过高.     

聚马来酸水相合成及防垢性能

以水为溶剂,w(H2O2)=30%的双氧水为引发剂,在过渡金属离子催化作用下合成了聚马来酸,以溴值、防垢率为指标确定了催化剂、引发剂及反应温度等合成条件。实验结果表明,在催化剂用量为30μg/g(单体)、m(引发剂)∶m(马来酸酐)=1∶2、引发剂滴加3h、反应温度100℃条件下的合成产物,溴值低于150mg/g,产品质量浓度为8mg/L时,防垢率达93 52%;产品与1 羟基亚乙基二膦酸(HEDP)按质量比1∶1复配后,总的质量浓度2mg/L时防垢率即可达90 0%以上,具有明显的协同效应。     

含磺酸基聚羧酸阻垢分散剂的合成与性能评价

以水为溶剂、过硫酸铵为引发剂,合成了甲基丙烯酰氨基二乙酸(MAIDA)、马来酸酐(MA)和甲基丙烯磺酸钠(SMS)三元共聚物.实验结果表明:当n(MA)∶n(MAIDA)∶n(SMS)=3∶1∶1时,共聚物具有很好的耐热性能;当其质量浓度为6 mg/L时,对碳酸钙阻垢率为96.3％;当其质量浓度为10 mg/L时,氧化铁透光率为58.3％,具有良好的分散性能.通过扫描电镜(SEM)观察了碳酸钙晶体形貌,探讨了共聚物致碳酸钙晶体发生畸变的防垢机理.     

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%。     

端羧基超支化型绿色阻垢剂的制备及阻垢性能

采用熔融聚合法以木糖醇为中心核,成功制备了端羧基超支化型绿色阻垢剂,通过红外光谱仪和核磁共振对其结构进行了表征,采用静态阻垢法探讨了阻垢剂的添加量、水样环境的pH和水样温度对其阻碳酸钙和硫酸钙的能力。结果表明,端羧基超支化型绿色阻垢剂在较宽的温度范围及水体环境的pH=6~9时,对钙垢（CaCO₃和CaSO₄）均具有优异的阻垢性能,且当阻垢剂添加量为24 mg/L时,其对碳酸钙垢的阻垢效率达到了91.6 %;当阻垢剂的添加量为15 mg/L时,其对硫酸钙的阻垢效率达到了94.7 %;端羧基超支化型绿色阻垢剂的使用,均能极大程度地降低了钙垢晶体的规整性,且对于碳酸钙垢而言,端羧基超支化型绿色阻垢剂的使用还可以使碳酸钙垢的晶格发生畸变,从而达到分散阻垢的目的。