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。     

衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物性能研究

采用静态阻垢法,评价了衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(IA/AMPS)共聚物对碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙的阻垢性能以及温度对IA/AMPS共聚物阻垢性能的影响。结果表明：随着加药量增加,阻垢率升高,最终趋于平稳。加药量为20 mg/L时,IA/AMPS共聚物对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别达到88.28%和96.9%;在加药量为16 mg/L时,该药剂对磷酸钙的阻垢率达到93%。温度升高,IA/AMPS共聚物的阻垢率稍有下降,该药剂具有一定的耐温性。     

新型两性共聚物阻垢剂的合成及性能研究

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)及马来酸酐(MA)为单体,(NH4)2S2O8/NaHSO3氧化还原体系为引发剂,水为溶剂,通过溶液聚合制备了一种新型两性共聚物阻垢剂。用红外光谱和热分析方法对共聚物进行了表征和分析。探讨了聚合工艺条件对共聚物阻垢效果的影响,评价了其阻垢分散性能。结果表明,该共聚物对碳酸钙、磷酸钙具有优异的阻垢效果,并且具有良好的分散氧化铁性能。当共聚物质量浓度为10 mg/L时,其对碳酸钙的阻垢率达90%以上,对磷酸钙的阻垢率达95%以上。     

香豆素标记丙烯酸共聚物的合成及其性能研究

以3-氨基酚和乙酰乙酸乙酯为原料,经过两步合成得到一种新型香豆素荧光单体——N-(4-甲基-2-氧代-2H-苯并吡喃-7-基)丙烯酰胺(FM);以FM与丙烯酸(AA)共聚制备了新型荧光示踪型共聚物FM-AA。通过红外光谱和热分析等方法对合成的FM-AA进行了表征,并对FM-AA的阻垢性能进行了研究。结果表明,合成的FMAA对碳酸钙盐具有较好的阻垢效果,当其投加量为20 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率可达81.3%。     

新型四元共聚物的合成及阻垢性能评价

以衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,通过水溶液自由基聚合的方法合成了四元共聚物阻垢剂,并且利用红外光谱对共聚物的结构进行了分析。通过自制阻垢剂与市售T-225阻垢剂的阻垢性能对比试验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度、水样温度对共聚物阻垢性能的影响,试验结果表明:共聚物投加量为30 mg/L时,此四元共聚物对碳酸钙的阻垢率高达98.7%;在钙离子质量浓度为1 100 mg/L时,四元共聚物阻垢率仍然可以达到75%以上;当水样温度为90℃时,四元共聚物的阻垢性能可以达到90%。此四元共聚物对碳酸钙的阻垢性能均优于市售阻垢剂,特别适用于高温、中等矿化度的工业循环冷却水。     

IA-AA-AMPS-MMA四元无磷共聚物的合成及其缓蚀阻垢性能

以衣康酸(IA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体为原料,通过大量实验确定了最佳工艺条件,采用水溶液聚合法制备出兼具阻垢和缓蚀功能的IA/AA/AMPS/MMA四元聚合型水处理剂。结果表明,水处理剂质量浓度为20 mg/L时,磷酸钙垢阻垢率95.3%,氧化铁透光率48%,具有良好的分散性能;水处理剂质量浓度为40 mg/L时,碳酸钙垢阻垢率75%,缓蚀率74.3%。红外光谱分析显示,四元共聚物分子结构含羧基、酯基、磺酸基等官能团。     

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.     

聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢性能研究

以天冬氨酸(ASP)、2-氨基乙磺酸(AESA)、氢氧化钠等为原料制备了一种无磷环保型阻垢剂聚天冬氨酸共聚物(PASP-AESA-ASP),采取静态阻垢法考察了其阻磷酸钙垢性能,用扫描电子显微镜观察了加入聚天冬氨酸共聚物后形成的磷酸钙形貌。实验结果表明,聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢的性能明显高于聚天冬氨酸,在加药量为6 mg/L时,比聚天冬氨酸的阻垢率提高了86%;对不同磷酸钙离子浓度的阻垢率也均有很好的效果,在加药量为14 mg/L时,聚天冬氨酸共聚物的阻垢率均达到了91%以上,当PO43-为10 mg/L时其阻垢率达到了95.2%。     

含磺酸基团的环氧琥珀酸类共聚物的合成及性能比较

选用烯丙基磺酸钠(SAS)、苯乙烯磺酸钠(SS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和衣康酸(IA)为单体,与环氧琥珀酸(ESA)分别合成了ESA/SAS、ESA/SS、ESA/AMPS和ESA/IA/AMPS四种含磺酸基团的环氧琥珀酸类共聚物,利用FTIR对共聚物的结构进行了表征,利用SEM对使用不同共聚物时生成的碳酸钙晶型进行了观察。对各种共聚物的阻垢分散性能进行了研究,并与聚环氧琥珀酸(PESA)进行了比较。实验结果表明,4种共聚物中,ESA/IA/AMPS具有全面的水处理性能,在高硬度和高碱度水质条件下表现出优异的阻碳酸钙垢和阻磷酸钙垢性能。当其加药量为40mg/L时,对CaCO_3的阻垢率为82.7%,比PESA提高了10.4%。当加药量为30mg/L时,对Ca_3(PO_4)_2的阻垢率可达100%。同时,ESA/IA/AMPS易于生物降解,14天后可以降解72.7%。电镜分析结果表明,加入共聚物后,垢样中出现了球霰石型碳酸钙,这说明共聚物可以使不稳定相稳定存在,增加了碳酸钙在水中的溶解性和分散性。     

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。     

共聚物MA-AM-AA-MMA的反相乳液合成及其阻垢分散性能

以环己烷为分散介质,油/水比例为1.5,Span 80-Tween 80为乳化剂,过硫酸钾为引发剂,用反相乳液合成了功能高分子马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯。通过静态阻垢实验表明,阻垢剂投加量达到8 mg/L对CaCO3、Ca3(PO4)2和CaSO4的阻垢效果较佳,分别为90.5%,93.2%和86%;在高温、高pH、高硬度等恶劣条件下对碳酸钙仍分别有40.4%,32.4%,37.6%的较好阻垢率;投加量达到3 mg/L时对氧化铁的分散性能最佳,透光率为69.7%。并用IR法对其结构进行表征。该阻垢剂是一种耐严酷条件的优良多功能阻垢分散剂。     

AA-SAS共聚物的合成及其阻垢性能

以水为溶剂、过硫酸盐为引发剂,以丙烯酸(AA)和烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,合成了丙烯酸-烯丙基磺酸钠(AA-SAS)共聚物阻垢剂。探讨了单体配比、引发剂用量、反应体系温度和分子量调节剂对聚合物阻垢性能的影响。结果表明,共聚物对磷酸钙阻垢作用具有阈值效应,当用量大于12mg/L时,阻垢率约为99%。     

一种共聚物的合成工艺及阻垢性能研究

以水为溶剂,次亚磷酸钠-过硫酸钠为引发剂,以丙烯酸(AA)和2-丙烯酰氨基．2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成集膦酸基、羧酸基和磺酸基于一体的共聚物制备工艺和阻垢药效进行了研究。经对反应物浓度、反应条件等各因素进行正交设计和反复实验。结果表明,当摩尔配比为AA∶AMPS∶NaH_2PO_2∶Na_2S_2O_8=80∶10∶3∶1,反应温度为70℃,滴加时间为2h,继续保温反应时间为0．5h时,所制备的共聚物阻垢分散性能显著增加,尤以阻Ca_3(PO_4)_2垢的效果明显提高。     

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%。     

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。     

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%。     

改性腐植酸新型阻垢缓蚀剂的制备及应用

采用溶液共混技术，制备了腐植酸钠（HA）和丙烯酰胺－烯丙基磺酸钠（SAS）共聚物[P(AM-SAS)]的共混物[HA/P(AM-SAS )]，研究了共混物[HA/P(AM-SAS)]的阻垢、缓蚀和分散性能，并与HA和P（AM－SAS）做了对比分析。实验表明，HA。P（AM－SAS）共混物、HA 和P（AM－SAS）的阻垢、缓蚀和分散能力了胡着使用浓度的增加而提高。与HA和P（AM－SAS）相比，HA／P（AM－SAS）共混物具有更好的阻垢、缓蚀和分散能力，当HA／P（AM－SAS）质量比超过1或2时，HA和P（AM－SAS）的共混对于CaCO3和Ca3(PO4)2的阻垢作用表现出了明显的协同效应。当ρ（Ca^2 )=250mg/L、ρ(CHO^-3)=250mg/L、ρ(CO^2-3)=85mg/L、ρ（ PO^3-4)=5mg/L、pH=8.5、T ＝80℃、t＝10 h时，HA／P（AM－SAS）共混物对CaCO3和Ca3(PO4)2的阻垢率分别达到了98.9%和97.2%。当HA／P（AM－SAS）共混物的使用浓度超过20mg/L，共混物对碳钢的缓蚀率将超过95.0％。