绿色缓蚀阻垢剂S_羧乙基硫代琥珀酸的合成及应用研究_曾德芳

［基金项目］湖北省科技攻关资助项目（2004AA301C77）Synthesisandapplicationofanenvironment-friendlycorrosionandscaleinhibitor,carboxyalkylthiosuccinicacidZengDefang，XiaoJianguo（HubeiKeyLabofMineralResourceProcessingandEnvironment,SchoolofResourceandEnvironmentalEngineering,WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China）绿色缓蚀阻垢剂S-羧乙基硫代琥珀酸的合成及应用研究曾德芳，肖建国（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北省矿物资源加工与环境重点实验室，湖北武汉430070）［摘要］在实验室中合成了S-羧乙基硫代琥珀酸（CETSA），并对其合成条件进行了优化研究，确定出最佳的合成工艺。首先以NaHS和丙烯腈合成β-巯基丙酸，再用它与无水马来酸酐聚合生成CETSA。对产品的阻垢及缓蚀性能分别进行了测试，结果表明它对冷却水水质有很强的适应性，能够与多种金属离子发生螯合作用，从而有效抑制结垢。与此同时，CETSA还能在金属表面生成致密的保护膜，有效抑制金属腐蚀。将其与几种其他药剂复配后缓蚀效果大幅度提高，用量减少，使成本大大降低。复配后的缓蚀阻垢剂效果明显优于传统磷系缓蚀阻垢剂，而该配方主要成分均易被生物降解，是一种环境友好型缓蚀阻垢剂，有很好的应用前景。［关键词］S-羧乙基硫代琥珀酸；缓蚀阻垢剂；环境友好［中图分类号］TQ085+.412［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）10-0021-05Abstract：Carboxyalkylthiosuccinicacid（CETSA）hasbeensynthesizedanditssyntheticconditionshavebeenopti-mizedinlaboratory.First，β-mercaptopropionicacidissynthesizedwithNaHSandacrylonitrile.Then，CETSAissynthesizedbypolymerizingmaleicanhydrideandβ-mercaptopropionic.Thescalingandcorrosioninhibitionca-pacitiesofCETSAaretested，usingstaticscaleinhibitiontestandrotarycoupontestrespectively.TheresultsrevealthatCETSAhasverygoodadaptabilitytowaterquality.Itcanchelatewithalotofmetalionstoeffectivelyinhibitscaling.Atthesametime,itexhibitsgoodbehavioragainstcorrosionwithacompactprotectivefilmformedonthesurfaceofmildsteel.Afteritiscompoundedwithotheradditives,itsinhibitionefficiencyisenhancedlargelyandcostisreduced.Thenewlycompoundinhibitorwithanadvantageofeasybiodegradationissuperiortomanytradi-tionalinhibitorsininhibitionofscalingandcorrosion.It’sanenvironment-friendlyinhibitorwithaverygoodoutlookinapplication.Keywords：carboxyalkylthiosuccinicacid;corrosionandscaleinhibitor;environment-friendly随着工业生产的进一步发展，工业用水与日剧增。受水资源危机的影响，冷却水的补水量必须加以限制，这就需要提高冷却水的浓缩倍率。而浓缩倍率提高后，水中离子的浓度也成倍增加，这就对现有水处理剂的阻垢缓蚀性能提出了更高要求。研制高效的阻垢缓蚀剂成为近来水处理剂研究的热门话题〔1〕。2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTCA）、多元醇磷酸酯（PAPE）、羟基亚乙基二膦酸（HEDP）等是近几十年来常用的有机磷缓蚀阻垢剂，它们不仅缓蚀阻垢效果好，而且不会像铬酸盐那样带来水体重金属污染，也不会像无机磷酸盐那样生成磷酸钙沉