新型綠色阻垢劑ESA-HAPS共聚物合成工藝及性能.pdf

1、聚環(huán)氧琥珀酸( PESA)是一種不含氮磷,可生物降解且具有優(yōu)良阻碳酸鈣垢性能的新型阻垢劑,但其阻磷酸鈣垢、硫酸鈣垢、穩(wěn)定鋅鹽及分散氧化鐵性能較差。磺酸基團(tuán)和羥基基團(tuán)分散性能好,可有效彌補(bǔ)以上不足。本實(shí)驗(yàn)將環(huán)氧琥珀酸氫鈉( ESA)與同時(shí)含有羥基和磺酸基團(tuán)的水處理劑單體3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉( HAPS)共聚,生成新型綠色阻垢劑,用以改善 PESA的多元阻垢性能。
　　本實(shí)驗(yàn)先在醇水溶液中合成 ESA,再用兩步法共聚

2、得到新型阻垢劑ESA-HAPS。采用紅外光譜、核磁共振對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征;測(cè)定 ESA熔點(diǎn)為150℃;采用粘度法測(cè)得共聚物特性粘度為0.7264 dL/g,粘均分子量為3115.56;采用直接干燥法測(cè)得其固含量為40.21％。
　　通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)得出, ESA適宜合成條件為:環(huán)化時(shí)間2.5 h,溫度65℃,反應(yīng)液 pH為3.5,鎢酸鈉用量為4%。在此較佳工藝條件下,ESA的收率達(dá)94.1%。以共聚物對(duì)磷酸鈣垢和碳酸鈣垢的阻

3、垢性能為評(píng)定指標(biāo),由單因素和正交實(shí)驗(yàn)得出 ESA-HAPS適宜合成條件為:單體配比3:1,過(guò)硫酸鉀用量6%,共聚溫度85℃,共聚時(shí)間3.5 h。在此工藝條件下制備的ESA-HAPS對(duì)磷酸鈣和碳酸鈣的阻垢率分別達(dá)73%和70%。
　　通過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),對(duì)比考察了不同投加量下共聚物 ESA-HAPS、ESA/HAPS的復(fù)配物及市售 PESA的阻垢分散性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著加藥量的增加,阻垢率先增大后趨向平緩。其中 ESA-HAPS對(duì)碳酸

4、鈣垢、磷酸鈣垢和硫酸鈣垢的阻垢率分別達(dá)83%、80%和95%,穩(wěn)鋅率可達(dá)45%。與 PESA對(duì)碳酸鈣阻垢性能相差不大,優(yōu)于 ESA/HAPS;對(duì)磷酸鈣和硫酸鈣垢的抑制性能、鋅鹽的穩(wěn)定能力及氧化鐵的分散能力都較 ESA/HAPS、PESA有明顯改善,表明改性獲得了良好效果。
　　阻垢效果影響實(shí)驗(yàn)表明,ESA-HAPS對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng),在高鈣、高溫和高 pH水質(zhì)中,阻垢性及穩(wěn)定性較好。
　　對(duì)呼和浩特市某電廠水質(zhì)進(jìn)行分析,