一种多官能团聚合物的合成及阻垢分散性能_李相彪

SynthesisofthecopolymercontainingmultifunctionalgroupsanditsscaleinhibitionanddispersioncapacitiesLiXiangbiao（YibinVocational＆TechnicalCollege，Yibin644003，China）一种多官能团聚合物的合成及阻垢分散性能李相彪（四川省宜宾职业技术学院，四川宜宾644003）［摘要］以马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和乙烯基丁醚为单体，合成了不同单体比例的多官能团聚合物，通过静态阻垢法和极化曲线法对其阻垢、分散和缓蚀性能进行了评价，结果发现，多官能团聚合物对碳酸钙、磷酸钙、氧化铁和锌盐有良好的分散和抑制作用，呈现出“阈值效应”，且是一种以阳极缓蚀为主的混合型缓蚀剂。［关键词］共聚物；阻垢作用；分散作用［中图分类号］TQ085［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2010）07-0057-02Abstract：Aseriesofmultifunctionalgroupsofcopolymersconsistingofmonomers，suchasmaleicanhydride，2-acrylamido-2-methanepropanesulfonicacid（AMPS）andvinylbutyletherhavebeensynthesized.Theirscaleandcorrosioninhibitioncapacitiesareevaluatedbystaticinhibitionandpolarizationcurvemeasurement.ItisfoundthatthecopolymerscontainingmultifunctionalgroupshavegoodinhibitioneffectonCaCO3，Ca3（PO4）2，Fe2O3andzincsalt，showingthresholdeffect.Thecopolymersasamixed-typecorrosioninhibitorisdominatedbytheinhibitionofanodeprocess.Keywords：copolymer；scaleinhibition；dispersion作为复合配方的重要组成部分，水溶性聚合物能有效地抑制碳酸钙、磷酸钙、锌垢和铁盐等〔1-2〕，使得冷却水系统可在较高的pH条件下运行，从而扩大了冷却水处理剂的应用范围。羧基、磺酸基、膦酸基、酰胺基等官能团的引入，使得聚合物的性能得到进一步的优化和提高〔3-6〕。笔者以马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基丁醚为单体，合成了不同单体比例的系列聚合物，采用静态阻垢法对其阻碳酸钙垢和磷酸钙垢、分散氧化铁和锌盐以及对碳钢的缓蚀性能进行了评价，并与目前常用的AA-AMPS聚合物进行了对比。1实验部分1.1试剂和主要仪器试剂：马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基丁醚为工业级，复合催化剂为自制，碳酸钠、氯化钙、硫酸锌、磷酸二氢钾、EDTA等为分析纯。仪器：76-1型恒温玻璃水浴电动搅拌机，恒温油浴，SHZ-C型循环水多用真空泵，722型分光光度计，pHS-3型酸度计，CIH660电化学工作站。1.2合成实验在装有搅拌器和回流冷凝管的四颈烧瓶中，加入一定量的水和分子质量调节剂，油浴加热。将一定比例的马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基丁醚和水混合后置于一滴液漏斗中，一定量的复合催化剂置于另一滴液漏斗中。当油浴温度升到900℃时，同时打开两滴液漏斗2.0h后同时滴完，之后升温至950℃并保温2h，停止加热，自然冷却至室温，即得所需产品。对合成的不同单体比例的产品测定其固含量和特性黏度，见表1。1.3性能评价聚合物对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和对氧化铁、锌盐的分散性能的评价方法见文献〔7〕、〔8〕。缓第30卷第7期2010年7月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.7Jul.，201057——工业水处理2010－07，30（7）（下转第83页）试验研究蚀性能采用极化曲线法，利用三电极系统，以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，铂电极为辅助电极，A3碳钢为工作电极，电位扫描速率为1mV/min。2结果与讨论2.1合成聚合物对CaCO3的阻垢性能合成聚合物对CaCO3的阻垢性能见图1。由图1可以看出，合成聚合物对CaCO3的阻垢率随其质量浓度的增加而增加，但当其质量浓度增加到一定值（约8mg/L）时，阻垢率趋于平缓，显现出阻垢剂的“阈值效应”。同时还可看到，合成聚合物对CaCO3的抑制作用要优于AA-AMPS聚合物。2.2合成聚合物对Ca3（PO4）2的阻垢性能合