2,3-环氧丁二酸-2,3-环氧丙磺酸共聚物的合成及性能评定
【摘要】:有机膦酸类化合物及含磷聚合物给水处理技术带来了一次革命,极大地促进了水处理技术的发展。是目前国内外市场上主流的水处理产品,但其大量的使用对环境造成的负面影响已不容忽视。今天,随着环境法规的日趋严格,磷也将列入限制排放之列,磷系配方面临使用受限乃至被淘汰的命运。在此形势下,低磷及无磷的环境友好水处理剂的开发和应用就日益成为国内外关注的焦点。围绕性能和经济目标研究开发环境友好水处理剂成为水处理剂的发展方向。
聚环氧琥珀酸(PESA)不仅对碳酸钙、硫酸钙具有良好的阻垢分散性能,还兼有一定的缓蚀作用,且可生物降解,并适用于高碱、高固水系,已成为国内外水处理剂研究的热点。但是由于聚环氧琥珀酸分子结构中主要为羧基官能团,使其在抑制磷酸钙垢沉积、稳定锌盐等方面效果并不显著。
本文首先在催化剂钨酸钠的存在下,用过氧化氢在醇-水体系中氧化马来酸酐制得了环氧琥珀酸氢钠,在醇水体系中获得的环氧琥珀酸氢钠晶体直接析出,并对其结构进行了表征。又通过环氧氯丙烷与亚硫酸氢钠反应合成得到3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后将3-氯-2-羟基丙磺酸钠与氢氧化钠作用生成了2,3-环氧丙磺酸钠,进一步与环氧琥珀酸钠盐在引发剂氢氧化锂的作用下发生共聚制得了2,3-环氧丁二酸—2,3-环氧丙磺酸共聚物阻垢剂(PECS),用红外光谱和核磁共振对PECS的结构进行了表征,表明得到该共聚物,并通过电喷雾电离质谱分析,在仪器测定范围内确定共聚物的分子量为300~930。确定了优化反应条件:环氧琥珀酸氢钠和3-氯-2-羟基丙磺酸钠摩尔比控制在1:1、反应温度在80℃、反应时间在10h,引发剂用量为原料用量的5%(x)。
本文对不同条件下聚合得到的2,3-环氧丁二酸—2,3-环氧丙磺酸共聚物阻垢剂(PECS)的阻垢分散性能及缓蚀性能进行了评定,并与聚环氧琥珀酸(PESA)做了比较。结果表明:(1)较PESA,PECS对碳酸钙的阻垢率有所下降。在20 mg/L时,所合成的产品对碳酸钙的阻垢率分别为:65.32%、77.49%、83.04%、86.52%、90.19%。阻垢率随环氧琥珀酸氢钠与3-氯-2-羟基丙磺酸钠摩尔比的增大而增大,在所做范围内3:1时(PECS9),阻垢效果最好,10mg几时阻垢率可达87.07%,与同剂量的PESA阻垢性能相当;(2)PECS其阻磷酸钙垢沉积的能力与聚环氧琥珀
摘要
酸相比有了明显的改善。20mg/L时,所合成的PECSS一PECSg系列共聚物对磷
酸钙的阻垢率分别为:87.02%、81.27%、82.39%、62.57%、36.80%;(3)阻硫酸
钙垢的性能比较理想,10mg/L时,PECSS~PECSg对硫酸钙的阻垢率分别为:
92.15%、92.3396、96.22%、96.04%、97.01%。(4)在目前共聚条件下,PECS抑
制锌盐沉积、分散氧化铁的能力较PESA均有不同程度的改善。
此外,极化曲线实验和旋转挂片缓蚀实验的研究表明:PECS是阳极抑制型
缓蚀剂。在两倍自来水介质中的浓度为50mg/L时,PECS对碳钢的缓蚀效果较好,
其缓蚀率在75.150/0,缓蚀效果尚可。对PECS这一新型绿色阻垢剂值得进一步深
入研究。
|
|
|
|
1 |
吴平平
,陵志豹
,张烯,韩哲文;溶致性液晶高分子P(BZT-BZO)的合成性能与结构研究[J];功能高分子学报;1992年01期 |
2 |
陆学红,程行,孙以实;两种亲水性共聚物结构的研究[J];高分子材料科学与工程;1986年01期 |
3 |
杨建;钟家春;刘孝波;;双酚A型聚芳醚腈共聚物的合成与性能[J];塑料工业;2010年04期 |
4 |
王曼丽,胡盼盼;HEMA和DMEAMA共聚物的结构分析[J];东华大学学报(自然科学版);2004年06期 |
5 |
张本杰,滕进丽;甲基丙烯酸甲酯与氯化聚乙烯的力化学共聚物的合成[J];安徽化工;2005年06期 |
6 |
李永飞;伍青;;乙烯/降冰片烯共聚物的合成及其结构[J];西安工业大学学报;2010年05期 |
7 |
冯磊,包永忠,黄志明,翁志学,张士林;四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物结构和性能[J];合成树脂及塑料;2005年02期 |
8 |
包永忠;任济民;姜术丹;黄志明;;丙烯酸酯改性PVC研究进展[J];聚氯乙烯;2011年04期 |
9 |
杨映松;范丽明;李耀桓;石丽玲;卢钟鹤;;丙炔醇/邻苯二甲酸共聚物的合成和表征[J];广州化工;1991年04期 |
10 |
;分析测试[J];化纤文摘;1997年05期 |
11 |
张玉玺,吴飞鹏,李妙贞,王尔鉴;聚烯丙基氯化铵模板对AM/AA共聚物结构的影响[J];高分子学报;2005年06期 |
12 |
希尔艾力·买买提依明;司马义·努尔拉;;含2-N,N-二甲氨基嘧啶环与噻吩环结构的共轭聚合物的合成及其性能[J];功能高分子学报;2008年02期 |
13 |
张晓冬;倪忠斌;李英;邱丽颖;刘晓亚;陈明清;;MMA/MPC共聚物膜的制备及其抗凝血性能研究[J];化学学报;2007年22期 |
14 |
葛恒;赵新;孙万赋;闫海妮;;甲基丙烯酸甲酯与聚乙烯醇共聚反应的谱学研究[J];洛阳理工学院学报(自然科学版);2010年02期 |
15 |
秦建忠;崔英德;;甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-co-N-乙烯-2-吡咯烷酮水凝胶结构及溶胀行为研究[J];材料导报;2007年04期 |
16 |
罗晓湄;赵新;孙万赋;陈春丽;;甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯辐射共聚物的NMR研究[J];波谱学杂志;2008年01期 |
17 |
;丙烯腈系纤维[J];化纤文摘;2009年01期 |
18 |
叶瑞荣;罗时荷;汪朝阳;谭越河;;生物材料聚(乳酸-天冬酰胺)的制备与表征[J];高分子材料科学与工程;2011年05期 |
19 |
张旺玺,刘杰;丙烯腈/衣康酸在DMSO/H_2O中的共聚物结构模拟[J];合成技术及应用;2004年01期 |
20 |
沈江南;吴礼光;张林;陈欢林;高从堦;;甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能[J];化工学报;2006年01期 |
|