新型无磷无氮阻垢剂的阻磷酸钙垢及分散Fe_性能_符嫦娥

第62卷第2期化工学报Vol.62No.22011年2月CIESCJournalFebruary2011研究论文新型无磷无氮阻垢剂的阻磷酸钙垢及分散Fe(Ⅲ)性能符嫦娥1,2,周钰明1,薛蒙伟1,谢洪涛1,吴文导3,孙伟3(1东南大学化学化工学院,江苏南京211189;2南京化工职业技术学院,江苏南京210048;3江苏江海化工集团有限公司,江苏常州213116)摘要:以烯丙基聚乙二醇单醚、氯乙酸、氢氧化钠、马来酸酐等为原料制备了一种新型无磷无氮环保型阻垢剂马来酸酐/烯丙基聚乙二醇羧酸钠(MCn,n为聚乙二醇聚合度,n=5、9、13),用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)等对阻垢剂结构进行了表征,采取静态阻垢率和含Fe(Ⅲ)溶液透光率的方法考察了阻垢剂阻磷酸钙和分散Fe(Ⅲ)性能,用扫描电镜(SEM)观察了阻垢后形成的磷酸钙形貌。结果表明,随着MCn结构中聚乙二醇聚合度n从5增加到13,其阻磷酸钙垢性能和分散Fe(Ⅲ)效果也逐步提高,其中MC13在投加量为6mg·L-1时阻磷酸钙垢率达99%,在投加量为8mg·L-1时使含Fe(Ⅲ)溶液的透光率为22%。MCn的高效阻磷酸钙垢和分散Fe(Ⅲ)能力是源于其侧链上含有聚乙二醇单醚结构及存在大量的—COO-离子且易与循环水系统中存在的不同的无机金属离子发生作用。关键词:无磷阻垢剂;磷酸钙;分散Fe(Ⅲ)中图分类号:TG174文献标志码:A文章编号:0438-1157(2011)02-0525-07Novelphosphorus-freeandnitrogen-freeanti-scalantforcalciumphosphateandFe(Ⅲ)FUChang'e1,2,ZHOUYuming1,XUEMengwei1,XIEHongtao1,WUWendao3,SUNWei3(1SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing211189,Jiangsu,China;2NanjingCollegeofChemicalTechnology,Nanjing210048,Jiangsu,China;3JiangsuJianghaiChemicalCo.,Ltd.,Changzhou213116,Jiangsu,China)Abstract:Anovelphosphorus-freeandnitrogen-freeanti-scalantforcalciumphosphateandFe(Ⅲ),maleicanhydride/allylpolyethyleneglycolcarboxylate(MCn,nisthedegreeofpolymerizationofpolyethyleneglycol,n=5,9,13),wassynthesizedfromallylpolyethyleneglycolmonoether,chloraceticacid,maleicanhydride,andsodiumhydroxide.TheproductwascharacterizedbyFT-IRand1H-NMR.TheperformanceofcalciumphosphateinhibitionanddispersancytowardsFe(Ⅲ)wasevaluatedbythestaticscale-inhibitingmethodandlighttransmittance,respectively.SEManalysisshowedadisorderedcalciumphosphatecrystalinthepresenceofMCn.ThestudiesindicatedthatbothinhibitionanddispersancyincreasedwithincreasingdegreeofpolymerizationofpolyethyleneglycolinthestructureofMCnfrom5to2010-04-07收到初稿,2010-09-30收到修改稿。联系人:周钰明。第一作者:符嫦娥(1971—),女,博士研究生,副教授。基金项目:国家自然科学基金项目(50873026);江苏省常州市产学研合作科技项目(CV20090002)。Receiveddate:2010-04-07.Correspondingauthor:Prof.ZHOUYuming,ymzhou@seu.edu.cnFoundationitem:supportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(50873026)andtheScienceandTechnolo