綠色阻垢劑的制備及阻垢性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)水的腐蝕結(jié)垢問題也迫待解決。腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重危害了工業(yè)生產(chǎn)，阻滯了工業(yè)的發(fā)展。阻垢劑是解決結(jié)垢的主要途徑之一，目前的阻垢劑主要有無機(jī)聚磷酸鹽，含磷有機(jī)緩蝕阻垢劑，天然阻垢劑等。這些含磷阻垢劑雖然有一定的阻垢效果，但對環(huán)境也造成了一定的污染，不符合綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著綠色化學(xué)概念的提出，人們對于綠色化學(xué)品的不斷追求，綠色環(huán)保阻垢劑的研發(fā)成為了國內(nèi)外研究的重要課題。聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸是近年來研發(fā)的兩種新

2、型阻垢劑，無毒，無污染，易生物降解，符合綠色環(huán)保的要求，是綠色新型高分子材料。它們的用途十分廣泛，涉及到工業(yè)水處理，醫(yī)藥，農(nóng)業(yè)，生物等各個行業(yè)。聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸對碳酸鈣垢，硫酸鈣垢，硫酸鋇垢等有很好的阻垢效果，已成為了21世紀(jì)國內(nèi)外爭相研究的熱點。本文分別制備合成了聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸并對它們的阻垢性能進(jìn)行了研究，具體研究內(nèi)容及實驗結(jié)果如下:
　　本文第一部分首先簡述了阻垢劑的定義，介紹了阻垢劑的種類，阻垢原理以及阻垢

3、性能的評價方法。然后重點介紹了兩種綠色環(huán)保阻垢劑聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸的制備方法和應(yīng)用，對國內(nèi)阻垢劑的現(xiàn)狀及研究方向進(jìn)行了展望。
　　本文第二部分以馬來酸酐和尿素為原料，磷酸為催化劑，二步法合成聚天冬氨酸(PASP)。用傅里葉紅外光譜對PASP進(jìn)行了表征，通過實驗考察了各反應(yīng)條件對聚天冬氨酸阻垢率的影響，并討論了合成聚天冬氨酸的最佳工藝條件，包括馬來酸與尿素的摩爾比，聚合反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)時間等，實驗得出在該工藝條件下所得PAS

4、P的阻垢效果最好。對PASP進(jìn)行了生物降解性能測試，得出PASP為易生物降解阻垢劑。
　　本文第三部分以順丁烯二酸酐為主要原料，以鎢酸鈉為催化劑，二水合硫酸鈣和氫氧化鈣為雙引發(fā)劑，合成了無氮、無磷和生物降解性好的綠色阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)。分析了各種合成條件對PESA阻垢性能的影響，得出了合成PESA的最佳工藝條件。采用靜態(tài)阻垢法考察了阻碳酸鈣垢的性能，研究結(jié)果表明產(chǎn)物在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中具有優(yōu)異的阻垢性能。
　　本文

5、第四部分以介孔分子篩負(fù)載催化劑鎢酸鈉，催化合成環(huán)氧琥珀酸，該產(chǎn)物經(jīng)高效液相色譜測試其產(chǎn)率可達(dá)95％以上。然后以組合引發(fā)劑引發(fā)環(huán)氧琥珀酸鹽，聚合反應(yīng)得到環(huán)保型水處理劑聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)溶液，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)對合成的水處理劑給予評價。考察了體系pH值、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑的用量等對聚環(huán)氧琥珀酸阻垢性能的影響。并對其進(jìn)行了生理學(xué)及生物降解性測試。
　　本文第五部分以馬來酸酐為原料，鎢酸鈉為催化劑，制備環(huán)氧琥珀酸(ESA)。將其與2-丙烯