丙烯酸共聚物海水阻垢分散劑合成與性能研究.pdf

1、隨著淡水資源日趨匱乏，開(kāi)辟海水做工業(yè)循環(huán)冷卻用水已成為海水利用中的一個(gè)重要環(huán)保課題。海水阻垢分散劑作為其中的水處理藥劑關(guān)鍵組分，在抑制海水結(jié)垢、分散腐蝕產(chǎn)物和微生物繁殖產(chǎn)生的粘泥、以及穩(wěn)定其它有效成分等方面發(fā)揮著重要的作用。 本文研究了AA／AM多元聚合物聚合工藝，并通過(guò)靜態(tài)阻垢試驗(yàn)進(jìn)行了阻垢性能評(píng)價(jià)，探索此類聚合物結(jié)構(gòu)組成與阻垢緩蝕性能關(guān)系，具體分析了單體配比、聚合溫度、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑用量及不同官能團(tuán)引入等對(duì)聚合物性能影

2、響，進(jìn)而得出一項(xiàng)適合海水循環(huán)冷卻體系的丙烯酸共聚物阻垢分散劑。 主要試驗(yàn)結(jié)果可概括如下： (1)以水為溶劑、過(guò)氧化物為引發(fā)劑，水溶液自由基聚合丙烯酸、丙烯酰胺和取代丙烯酰胺等單體，合成AA／AM多元共聚物海水阻垢分散劑。 (2)確定聚合反應(yīng)溫度、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑等三種外部主要影響因素的水平值范圍。反應(yīng)溫度宜在75～95℃之間、引發(fā)劑量應(yīng)處于單體總量的5～10％、分子量調(diào)節(jié)劑與引發(fā)劑摩爾比約為1:50～1:1。

3、 (3)通過(guò)正交合成試驗(yàn)和綜合性能評(píng)價(jià)，重點(diǎn)分析了單體配比和其它官能團(tuán)引入等合成條件的影響。丙烯酸、丙烯酰胺和取代丙烯酰胺等三種單體比例是影響此類多元聚合物阻垢緩蝕性能的主要因素；丙烯酸和丙烯酰胺含量增加有利于提高聚合物在海水中抑制碳酸鈣性能和減輕聚合物對(duì)金屬銅材的腐蝕影響；取代丙烯酰胺相應(yīng)增加使聚合物更適用于含磷鋅的水處理體系；丙烯酰胺在單體組成比例的提高增強(qiáng)了聚合物的分散氧化鐵性能；不飽和酯加入可增強(qiáng)聚合物抑制碳酸鈣垢和分散

4、氧化鐵性能；次亞磷酸鈉作為單體組分引入不僅提高抑制碳酸鈣性能，而且減輕聚合物對(duì)銅材的影響。 (4)根據(jù)研究所得的構(gòu)效關(guān)系，優(yōu)化出適合2.0濃縮海水水質(zhì)條件的丙烯酸共聚物海水阻垢分散劑合成方案設(shè)計(jì)：丙烯酸6份；其它單體4份；水24份；引發(fā)劑用量為單體總量的10％；分子量調(diào)節(jié)劑：引發(fā)劑(摩爾比)=1:25；反應(yīng)溫度85℃；反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)；單體總濃度約為30％。 (5)優(yōu)化方案合成產(chǎn)物SC202適合2.0倍濃縮率的高鹽度、高硬