N_MAM_AA_MA共聚物的合成及水处理性能_冯晨辉

SynthesisandwatertreatmentcapacityoftheN-MAM/AA/MAcopolymerFengChenhui，ZhouTaoyu，LiShujing，WeiWuji（NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China）N-MAM/AA/MA共聚物的合成及水处理性能冯晨辉，周桃玉，李淑静，魏无际（南京工业大学，江苏南京210009）［摘要］实验室水相合成了“N-羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸/丙烯酸甲酯”三元共聚物，采用红外光谱（FT－IR）、静态阻垢（SAS）、旋转挂片腐蚀试验（RCC）、电化学极化曲线（EPC）等方法进行了分析测试。结果表明：实验合成样品作为水处理剂单剂投加，其阻碳酸钙垢的SAS结果优于对照样T-225，同时EPC显示其兼具一定的缓蚀性能，主要为阴极型腐蚀抑制机理；样品与锌盐复配使用，RCC结果显示其碳钢腐蚀速率为0.104mm/a，稳锌率可达20.5%。［关键词］N-羟甲基丙烯酰胺；丙烯酸；三元共聚物合成；阻垢；缓蚀［中图分类号］TQ085.4［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）06-0048-03Abstract：Theternarycopolymer，N-hydroxymethylacrylamide（N-MAM）/acrylicacid（AA）/methylacrylate（MA）hasbeensynthesizedinwaterphaseinlaboratory.ItisanalyzedbymeansofFT-infrared（FT-IR），staticantiscale（SAS），androtarycouponcorrosion（RCC）andelectrochemicalpolarizationcurve（EPC）tests.TheresultsshowthattheSASofcalciumcarbonateresultofthesynthesizedsampleasaddingwatertreatmentagentmonomerisbetterthanthecontrastsample，T-225.Atthesametime，itshowsthatitalsohascorrosioninhibitioncapacitytoacertainextent；mainlyiscathodiccorrosionmechanism.TheRCCresultofusingzincatecompoundshowsthatthecorrosionrateofcarbonsteelis0.104mm/a，andZn2+stabilitykeptinsolutionisupto20.5%.Keywords：N-hydroxymethylacrylamide；acrylicacid；ternarycopolymersynthesis；scaleinhibition；corrosioninhibition丙烯酸-丙烯酸酯类共聚物作为水处理剂其阻垢性能优异，具有热稳定性好、无污染等特点〔1-4〕，该类水处理剂如T-225目前仍多有应用。该类水处理剂在工业应用上常与锌盐复配使用以获得缓蚀效果；另外，人们为了改进其性能，在实验合成上亦不断改进改良。早在1994年韩应琳等〔2〕用丙烯酸、丙烯酸羟丙酯（HPA）辅以不饱和磺酸共聚合成了对碳酸钙垢或磷酸钙垢具有优异的阻垢分散性能的水处理剂。近年刘振法等〔4〕用丙烯酸、丙烯酸酯辅以衣康酸共聚合成了一种对高温高硬冷却水阻垢分散性能优异的水处理剂。笔者采用N-羟甲基丙烯酰胺（N-MAM）与丙烯酸（AA）、丙烯酸甲酯（MA）水相共聚，合成了一种三元共聚物作为工业循环冷却水处理剂，并进行了若干研究。结果表明，所获样品在具有良好的阻垢性能的同时，还具有一定的阴极抑制型缓蚀效果。1实验部分N-MAM（CP，天津化学试剂研究所）；AA、MA（CP，上海凌峰化试公司）；（NH4）2S2O8（AR，上海申翔化学公司）；NaH2PO2·H2O（AR，国药集团）；FT-IR红外光谱仪（Nicolet380型，美国热电集团）；旋转挂片腐蚀试验仪（RCC-Ⅱ型，高邮市秦邮仪化公司）；电化学工作站（CHI660C，上海辰华仪器公司）。合成实验在四口烧瓶中进行。烧瓶中加入去离子水、NaH2PO2·H2O和N-MAM，搅拌并油浴升温到一定温度，同时滴加甲液（AA和MA混合液）、乙液〔6%~7%的（NH4）2S2O8溶液〕，1h内滴完，保温2~3h冷却得合成样品。样品的质量指标测定参照文献〔5〕。更换N-MAM为等量的HPA同法合成对照样T-225水处理剂（B类〔1〕，HPA、AA、MA三元共聚），参照文献〔1〕、〔2〕、〔