丙烯酸_丙烯酸酯_衣康酸共聚物的合成和阻垢分散性能_刘振法

[基金项目]河北省科学自然基金项目(B20070956);河北省科学攻关项目(06213902D)Synthesisandscaleinhibitioneffectofacrylicacid-acrylicester-itaconicacidcopolymerLiuZhenfa,LiHaihua,WuYunjuan,ZhangLihui,ZhangYanhe(HeibeiProvincialInstituteofEnergySources,HebeiEngineeringResearchCenterforWaterSavinginIndustry,Shijiazhuang050081,China)丙烯酸-丙烯酸酯-衣康酸共聚物的合成和阻垢分散性能刘振法,李海花,吴运娟,张利辉,张彦河(河北省能源研究所河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄050081)[摘要]以丙烯酸、丙烯酸乙酯和衣康酸为单体,水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,合成了丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸三元共聚物(AA-AE-IA),研究确定了共聚物合成的最佳条件:引发剂用量为5%,链转移剂用量为10%,聚合反应温度为90℃。采用静态蒸发浓缩法和极限碳酸盐硬度法,将三元共聚物与市售的同类阻垢分散剂进行阻垢性能的对比实验,结果表明:AA-AE-IA的阻垢效果优于同类市售阻垢剂,最佳用量为6mg/L,静态阻垢率高达90%。[关键词]丙烯酸;丙烯酸酯;衣康酸;共聚物;阻垢分散性能[中图分类号]TQ085+.412[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2008)09-0040-04Abstract:Anewkindofscaleinhibitiondispersingagent,AA-AE-IA,hasbeensynthesizedbychoosingacrylicacid,acrylicesteranditaconicacidasmonomers,waterassolvent,ammoniumpersulfateasinitiatorandisopropanolaschaintransferagent.Theoptimalsyntheticconditionsareasfollows:thedosagesofinitiatorandchaintransferagentare5%and10%respectively,thereactiontemperatureis90℃.Thestaticandlimitcarbonatehardnessexperimentsshowthatthescaleinhibitiondispersingperformanceoftheternarycopolymerisbetterthanthatofothercommercialacrylicacidcopolymers.TheoptimaldosageofAA-AE-IAis6mg/L.Thestaticscaleinhibitionrateisashighas90%.Keywords:acrylicacid;acrylicester;itaconicacid;copolymer;scaledispersinginhibition丙烯酸类共聚物是一类以丙烯酸为主要成分,在适当的引发剂作用下,与一种或几种单体共聚而形成的聚合物〔1~5〕。这类聚合物对Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+等具有很强的螯合能力,不仅具有分散和凝聚作用,还能在结垢晶体的结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而达到阻垢的目的。但是目前传统的丙烯酸类共聚物只是在较低硬度水中才具有较高的阻垢率,在高硬度水中,阻垢率仍然较低。本实验中,用丙烯酸乙酯、衣康酸单体与丙烯酸反应合成了丙烯酸三元共聚物AA-AE-IA,以探讨提高丙烯酸类聚合物的阻垢分散性能的可能性。1实验部分1.1试剂、原料和仪器丙烯酸和丙烯酸乙酯,工业品,北京东方化工厂;衣康酸,工业品,济南华明有限公司;过硫酸铵,分析纯,天津市兴泰试剂厂;异丙醇,分析纯,天津市百世化工有限公司。红外光谱仪,型号M-1700,美国珀金-埃尔玛公司。1.2AA-AE-IA三元共聚物的合成在装有电动搅拌器、分液漏斗、温度计和回流冷凝器的反应瓶中,加入衣康酸及一定量的水,开动搅拌并升温,待衣康酸全部溶解后,升温至90℃。滴加第28卷第9期2008年9月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.28No.9Sep.,200840[基金项目]河北省科学自然基金项目(B20070956);河北省科学攻关项目(06213902D)Synthesisandscaleinhibitioneffectofacrylicacid-acrylicester-itac