AA_AMPS_HPA极限黏度的影响因素及其与性能的关系_冯婕

SyntheticinfluentialfactorsontheutmostviscosityofAA/AMPS/HPAandtherelationshipbetweentheutmostviscosityofthecopolymeranditscapacitiesFengJie，LiHesheng，WangDong（ResearchInstituteofBeijingYanshanPetrochemicalCo.，Ltd.，SINOPEC，Beijing102500，China）AA/AMPS/HPA极限黏度的影响因素及其与性能的关系冯婕，郦和生，王岽（中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院，北京102500）［摘要］以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯为原料，合成了AA/AMPS/HPA共聚物，研究了引发剂用量、分子质量调节剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合物极限黏度的影响，并对不同极限黏度聚合物的阻垢性能和耐氧化性能进行了评定。［关键词］磺酸共聚物；极限黏度；循环冷却水［中图分类号］TQ085+.412［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）05-0046-03Abstract：CopolymerAA/AMPS/HPAhasbeensynthesizedbyusingAA，AMPSandHPAasrawmaterials.Thefactors，suchasdosageofinitiator，molecularweightregulator，reactiontemperatureandreactiontime，whichhaveeffectsontheutmostviscosityofpolymersarestudied.Andthescaleinhibitingcapacityandoxidationresistanceofthepolymerhavingdifferentutmostviscositiesareevaluated.Keywords：sulfonicacidcopolymers；utmostviscosity；recirculatingcoolingwater工业循环冷却水加酸配方中常用添加聚合物阻垢剂的方法来控制水中Ca3（PO4）2和锌盐的沉积。含磺酸盐共聚物的突出优点是在阻垢方面对Ca、Ba、Mg等盐垢，特别是对Ca3（PO4）2垢有良好的抑制作用，且能有效地分散颗粒物，稳定金属离子和有机磷酸，药力持久，不易结胶〔1-3〕。目前合成含磺酸盐共聚物最为常见的方法是利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）引进磺酸基团，但该方法的缺点是即使聚合单体相同，在不同的合成条件下，合成的聚合物极限黏度也会有很大区别，而这对其性能也有很大影响〔4〕。笔者通过改变试验条件合成了一系列不同极限黏度的共聚物AA/AMPS/HPA，并研究了合成条件对聚合物极限黏度的影响以及极限黏度对共聚物阻垢和耐氧化性能的影响。1实验部分1.1实验设备及主要药剂仪器：DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，722N分光光度计，ZK-Ⅰ型自控恒温水浴锅，四口烧瓶，温度计，回流冷凝装置，恒压滴液漏斗，乌氏黏度计，恒温干燥箱。试剂：丙烯酸羟丙酯（HPA）、AMPS和三氯异氰尿酸（强氯精）均为工业品，丙烯酸（AA）、过硫酸铵（引发剂）、次磷酸钠（分子质量调节剂）和其他分析试剂均为分析纯。1.2AA/AMPS/HPA聚合物的合成在装有回流冷却器、温度计、恒压滴液漏斗和磁力搅拌器的多口烧瓶中加入一定量的水和次磷酸钠，升温并搅拌；当水温达到一定值时，开始滴加AA、AMPS和HPA的混合单体和过硫酸铵的水溶液，严格控制滴加速度，使瓶中温度保持在一定范围内；滴加完毕后继续保持一定温度反应一段时间，冷却得到共聚物AA/AMPS/HPA。2性能评价方法2.1阻垢性能的评价参照中石化GB/T16632—1996评价共聚物对CaCO3的阻垢性能。参照文献〔5〕第402和403条规定，分别评价药剂对Ca3（PO4）2和锌盐的阻垢性能。第30卷第5期2010年5月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.5May，201046——工业水处理2010－05，30（5）2.2耐氧化性能的评价在同一容量瓶中配制含所测药剂和强氯精有效质量浓度分别为1、0.25g/L的混合溶液，静置20d后，用该溶液进行静态阻垢实验。3实验结果与讨论3.1合成因素对极限黏度的影响3.1.1引发剂与分子质量调节剂用量对AA/AMPS/HPA极限黏度的影响单体配比、其他反应条件一定，引发剂和分子质量调节剂用量之和均为单体质量的14%，改变引发剂与分子质量调节剂的比例，分别合成不同极限黏度的共聚物AA/AMPS/HPA