新型阻垢劑的合成及其阻垢性能的研究.pdf

1、在循環(huán)冷卻系統(tǒng)和工業(yè)管道中存在嚴重的結(jié)垢問題，直接導致產(chǎn)率下降和高能量消耗。使用阻垢劑是抑制垢形成的最佳方法。本論文主要合成了三種阻垢劑，分別是二乙烯三胺五甲叉膦酸、磺酸基團修飾的聚馬來酸酐和乙二胺接枝丙烯酸-丙烯酸甲酯。通過IR、TG、XPS和ES-MS等實驗方法對合成產(chǎn)物進行了表征，并對影響阻垢劑性能的因素進行了研究。主要工作可概括如下：
　　采用一鍋法以二乙烯三胺、甲醛、亞磷酸為原料在鹽酸作催化劑的條件下合成了二乙烯三胺五甲

2、叉膦酸(DETPMP)。對不同反應時間下合成的DETPMP的產(chǎn)物進行了電噴霧質(zhì)譜分析。通過質(zhì)譜峰及實驗和理論的同位素分析對產(chǎn)物中DETPMP的相對含量進行了分析發(fā)現(xiàn)：在二乙烯三胺、甲醛、亞磷酸按照摩爾比1：10：5，溫度100-105℃，反應時間4 h可得到DETPMP百分含量較高的混合物。用40％的氫氧化鈉溶液對反應混合液進行處理得到鈉鹽(DETPMPS)。研究了不同濃度的DETPMP和DETPMPS對硫酸鈣的阻垢性能的影響，結(jié)果表明

3、：在含1.51 g/L的鈣離子溶液中加入10 mg/L DETPMPS，其阻垢率達到94.55％。
　　采用正交實驗法研究低于馬來酸酐質(zhì)量10％的烯丙基磺酸鈉修飾的聚馬來酸酐（MA-SAS）的合成及其阻垢性能。在阻垢效果的基礎(chǔ)上確定最佳實驗條件：馬來酸酐、烯丙基磺酸鈉和氫氧化鈉的摩爾比為1:0.05:1.8；過硫酸鉀占馬來酸酐的質(zhì)量比為4％且反應溫度為85?C。在此條件下合成的MA-SAS對硫酸鈣的阻垢率達到90.06％，而且相同

4、條件下合成的聚馬來酸酐和馬來酸酐-烯丙基磺酸鈉的阻垢對比實驗說明磺酸基團的引入提高了聚馬來酸酐的阻垢性能。實驗發(fā)現(xiàn)，該阻垢劑在60-70 ℃的溫度范圍內(nèi)具有較高的阻垢性能，但不適宜于高溫環(huán)境。
　　以 AIBN為引發(fā)劑，合成了丙烯酸-丙烯酸甲酯的聚合物，并通過酰胺化反應合成了乙二胺接枝丙烯酸-丙烯酸甲酯(P-AAMA-EDA)。當 P-AAMA-EDA的濃度為6 mg/L時，對碳酸鈣的阻垢率達到84％，而常用的阻垢劑如PAA、HP