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无机盐垢是目前循环冷却水中最常见的问题,垢吸附在设备的表面,导致热传导受阻,效率降低,同时也会减少设备的使用寿命。针对垢的问题,本文合成了两种阻垢分散剂,分别以马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)和马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸盐(AHPSE)作为单体合成含醚基磺酸基阻垢分散剂,探讨了其对碳酸钙、磷酸钙、氧化铁和锌垢的抑制作用。并且通过SEM扫描电镜和X射线衍射(XRD)进一步验证了加入阻垢剂后的阻垢效果。 以AGE、MA和AMPS为单体,过硫酸铵为引发剂,次亚磷酸为分子调节剂,水为溶剂合成MA/AMPS/AGE聚合物。通过静态阻垢实验探讨了不同单体配比、聚合温度、链转移剂和引发剂对共聚物阻垢性能的影响。在最佳的工艺条件下:单体配比6∶2∶2,聚合温度80℃,链转移剂用量8%,引发剂用量6%,共聚物MA/AMPS/AGE对抑制碳酸钙、磷酸钙和锌垢方面显示出优异的阻垢性能。 以AGE为原料,通过亚硫酸氢钠制备了3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸盐(AHPSE),再以MA和AMPS为单体,过硫酸铵为引发剂,次亚磷酸为分子调节剂,水为溶剂合成MA/AMPS/AHPSE聚合物。运用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁碳谱对聚合物结构进行了表征。通过静态阻垢实验探讨了数均分子量和所含有的官能团对共聚物阻垢性能的影响。阻碳酸钙垢、氧化铁垢和锌垢的阻垢效率都是随着数均分子量的增加而增加,当数均分子量达到2.4×104时,阻碳酸钙垢、氧化铁垢和锌垢的阻垢效果是最好的;同时,磺酸基的存在让阻垢剂具有亲水性,不易与溶液中离子反应形成难溶络合物。而醚基可以增强阻垢剂的分散能力,同时具有絮凝能力,从而降低溶液的浊度。同时,还探讨了不同pH对阻碳酸钙垢及氧化铁分散性的影响。 新合成的阻垢分散剂MA/AMPS/AGE和MA/AMPS/AHPSE与市场阻垢剂PAA,AA/AMPS和MA/AMPS对碳酸钙、磷酸钙、氧化铁和锌垢抑制效果的对比。研究结果表明,MA/AMPS/AGE和MA/AMPS/AHPSE阻碳酸钙垢的效果优于市场阻垢剂;在阻磷酸钙垢方面,MA/AMPS/AGE在浓度是18 mg/L时,其阻垢效率就达到了90%,而MA/AMPS/AHPSE和其他市场阻垢剂的阻垢效果却不佳;在阻锌垢方面,MA/AMPS/AGE和MA/AMPS/AHPSE要远高于市场阻垢分散剂的阻垢效果;在氧化铁分散性能测试中,MA/AMPS/AHPSE在浓度是14 mg/L时其透光率达到了44.9%;效果优于MA/AMPS/AGE和市场阻垢剂。 以丙烯酸为原料,异丙醇为链转移剂以及过硫酸铵为引发剂,水为溶剂,用HCl和NaOH调节pH值,通过调节pH值来控制分子量,合成聚合物聚丙烯酸(PAA),并进行其性能测试,探讨了不同的pH对聚丙烯酸分子量及性能的影响,发现在阻碳酸钙垢、磷酸钙垢、氧化铁垢和锌垢的最佳效果对应着不同的pH值。