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绿色阻垢剂ZU-101,HPMA的合成及性能研究

张国华  
【摘要】:在冷却水系统中,由于水垢的形成,降低了传热效率甚至阻塞管道,造成了巨大的经济损失。利用阻垢剂具有成本低效率高的特点,并能带来可观的经济效益。 聚合物阻垢剂是阻垢剂中最重要的一种。在目前应用于工业的阻垢剂中,但大多是生产过程有毒的环境非友好型的化学品,这与最近提出的“绿色化学”的理念相悖。因此,研制生产过程清洁,对环境无毒无害的阻垢剂是当前国内外研究开发的重点。 本课题以马来酸酐为主要原料合成了新型绿色阻垢剂ZU-101、以水为溶剂成功开发出了HPMA的绿色合成新工艺,探索出了最佳的合成条件,并分别对其结构进行了表征,并对其阻垢性能进行了分析。 ZU-101为聚天冬氨酸系列的阻垢剂,我们利用红外光谱与核磁共振对其结构进行了表征,实验结果表明,产品的结构中有肽键,从而表明了其具有生物降解性。通过对比测试,结果表明,其阻垢性能优于HEDP、HPMA。 HPMA即水解聚马来酸酐,我们利用水代替甲苯作溶剂,实现了HPMA生产过程的绿色化。通过对溴值等一系列指标的测试表明,所合成的产品符合优等品的要求。通过在高钙水中及地下水中对其的阻垢性能的测试,表明了所合成的产品是一种高效的阻垢剂。 在本课题中,我们运用极化曲线评价两种阻垢剂的缓蚀性能,两种阻垢剂是属于阳极保护型缓蚀剂,通过静态失重法进一步验证它们还具有较好的缓蚀性能。 北京化工大学硕士研究生论文 所合成的两种产品具有无毒无害、可生物降解的特点,合成生产工艺 实现绿色化,因此代表了未来阻垢剂的发展方向,具有广阔的应用前景。


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