綠色水處理劑聚環(huán)氧琥珀酸的合成及性能研究.pdf

1、綠色水處理劑是21世紀水處理行業(yè)的發(fā)展方向，上世紀90年代開發(fā)出的綠色水處理劑聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)，具有無磷非氮結構和可生物降解等性質，并且兼具有阻垢和緩蝕雙重功效，有良好的應用前景，是目前國內(nèi)外研究的熱點。 本文采用傳統(tǒng)的一步法和非傳統(tǒng)的兩步法合成了PESAⅠ和PESAⅡ兩種不同的產(chǎn)物，并通過單因素和正交試驗確立了最佳合成路線。兩步法中，采用醇水溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水溶劑在催化劑鎢酸鈉的存在下，用過氧化氫氧化馬來酸制得了高純環(huán)氧

2、琥珀酸氫鈉晶體，產(chǎn)率高達97.8﹪。然后采用單體直接聚合的方法，使環(huán)氧琥酸鈉鹽在引發(fā)劑氫氧化鈣的作用下開環(huán)聚合得到PESAⅡ。對兩種產(chǎn)物進行了結構表征，通過13CNMR計算得到PESAⅡ平均聚合度(n≈4)，PESAⅠ平均聚合度(n≈3)。 利用靜態(tài)實驗對兩種方法合成的產(chǎn)物進行了阻垢分散性能和中性水質中對碳鋼緩蝕性能的評定，結果表明：(1)聚環(huán)氧琥珀酸是一種比較好的阻碳酸鈣、硫酸鈣垢及分散氧化鐵的水溶性聚合物，可用于高堿高硬度水

3、系，但對抑制磷酸鈣垢和穩(wěn)定鋅離子的性能較差，PESAⅡ的阻垢分散性能優(yōu)于PESAⅠ；(2)在中性水質中PESAⅠ對碳鋼的緩蝕性能優(yōu)于PESAⅡ，緩蝕率可達60.5﹪，當PESAⅠ與鎢酸鈉復配時，緩蝕率可提高到76.2﹪。 通過X射線衍射和掃描電鏡分析手段研究了聚環(huán)氧琥珀酸加入前后碳酸鈣垢晶型的變化，在此基礎上探討了聚環(huán)氧琥珀酸的阻垢機理；考察了溫度對聚環(huán)氧琥珀酸緩蝕性能的影響，根據(jù)Bockris置換模型，計算出中性水質中聚環(huán)氧琥