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膦酰基羧酸的合成与性能

夏明珠  
【摘要】: 以丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,亚磷酸为链转移剂,过硫酸铵为引发剂,合成了膦酰基羧酸(POCA)。以对CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2和Zn(OH)_2的阻垢性能作为评判产品质量的指标,通过多次试验确定了该反应的最佳工艺条件:m(AA)∶m(AMPS)=3∶1,n(H_3PO_3)∶n(AA+AMPS)=1∶5,n(Na_2S_2O_8)∶n(AA+AMPS)=1∶10,催化剂用量5 mg/L,反应温度110℃,单体滴加时间2.5h,保温反应时间1.5h。 对目标产物膦酰基羧酸阻CaCO_3、CaSO_4、Ca_3(PO_4)_2、Zn(OH)_2垢沉积和分散氧化铁、硅酸钙等的性能进行了评定,并考察了膦酰基羧酸的钙容忍度、耐热(压)、抗水解、抗凝胶和抗氧化能力,发现膦酰基羧酸具有广泛、高效的阻垢能力和优良的综合特性。 通过利用失重法、电化学方法、扫描电镜、X光电子能谱(EDS)、X-射线能谱(XPS)和量子化学方法研究膦酰基羧酸的缓蚀性能及其机理,发现POCA是一种阴极型缓蚀剂,与HEDP、Zn~(2+)具有优良的协同增效作用;POCA分子中的膦酰基基团的P原子和O原子对HOMO轨道电荷密度贡献较大,且其轨道电子布居数均大于1,因此比较容易通过膦基与金属形成吸附位而对碳钢具有良好的缓蚀作用;对铜合金具有一定的腐蚀作用,但腐蚀作用比HEDP等有机膦药剂要小得多,同时与BTA具有优良的相容性,添加1mg/L的BTA则可以有效地防止铜合金的腐蚀。 通过透射电镜、扫描电镜和XRD研究了POCA对CaCO_3和CaSO_4垢的型貌和2θ的影响,发现POCA对CaCO_3和CaSO_4的阻垢机理主要是晶格畸变和分散作用,POCA聚合物吸附在垢生长面的某些活性生长点,使其生长受到抑制或使晶体变得多孔而疏松,较小颗粒容易随水流动而不会沉积在换热器处成为硬垢,且对CaSO_4的抑制作用比CaCO_3强。 采用量子化学方法计算了POCA的相关参数,利用构型匹配理论解释了聚合物对CaCO_3和CaSO_4阻垢性能的差异。利用分子动力学方法对POCA的微观阻垢机理进行了动态模拟,揭示了聚合物分子的构效关系,为新型多功能水处理药剂的分子设计提供理论指导。 通过现场实际运用,发现应用以POCA为主要成分的复合缓蚀阻垢剂,在药剂投加量为30mg/L的条件下就可以将(总硬+总碱)=35~50mmol/L的成垢物质稳定在循环水系统中,并与BTA具有优良的相容性,抑制了铜材的腐蚀。


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8 刘俊红;黄勇;;绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(钠)的合成[J];化工技术与开发;2008年11期
9 何乃恒;;海水蒸发器的结垢与阻垢剂[J];水处理技术;1979年02期
10 周鸿;;新型高效有机水质稳定剂——G_1阻垢剂投产[J];江苏化工.市场七日讯;1983年02期
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12 陈景林,狄滨英,魏茂魁,王镇浦,姚成;HPBA阻垢性能研究[J];吉林化工学院学报;1996年04期
13 蒋官澄,梁宗会,李学甫,李建军,徐晓燕,宋玉文,董继平;硫酸钡锶阻垢剂在输油管道上的应用[J];油气储运;2002年08期
14 刘祥,于洪江;新型高效Ba~(2+)稳定剂LZG-I的合成及性能评价[J];石油与天然气化工;2003年01期
15 陆德鹿;;锅炉炉内水处理新型有机软水剂——G_1阻垢剂的推广应用[J];化工技术与开发;1983年03期
16 张精卫;;阻垢涂料简介[J];清洗世界;1988年01期
17 胡钢华;电厂水力排灰系统阻垢剂的试验研究[J];化学工业与工程技术;1998年04期
18 李继友;水处理阻垢剂的研究和发展[J];天津化工;2001年02期
19 董芸;湿法磷酸生产中阻垢剂的研究[J];云南化工;2001年03期
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1 吉卫;;一种绿色环保高效膜用阻垢剂[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
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4 李凡修;辛焰;陈武;;共聚物类阻垢剂的研制进展[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年
5 周伟生;吕勇;齐登谷;;反渗透膜用阻垢剂的实验室评价[A];’2004全国水处理技术研讨会暨第24届年会论文集[C];2004年
6 齐兴宇;李超;David L.Russell;;无磷、环保、树枝状聚合物在反渗透阻垢领域的应用[A];全国冶金节水与废水利用技术研讨会文集[C];2009年
7 张连明;刘三威;陈普信;李键;;油井缓蚀阻垢剂研制与应用[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
8 周旺枝;杨座国;李建波;;羧酸型螯合分散剂的合成与性能研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
9 李琴;于萍;罗运柏;;反渗透膜阻垢剂的性能评价[A];中国化学会第九届全国应用化学年会论文集[C];2005年
10 李琴;于萍;罗运柏;李江华;何俊;魏进超;叶灿;;反渗透膜国产阻垢剂的阻垢性能试验[A];湖北省电机工程学会电厂化学专委会2007年学术年会论文集[C];2007年
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1 周伟生;反渗透膜用药剂的制备及其性能研究[D];天津工业大学;2007年
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1 吴雁;水溶性固体阻垢剂的研究[D];西南石油学院;2003年
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8 张国华;绿色阻垢剂ZU-101,HPMA的合成及性能研究[D];北京化工大学;2002年
9 王明佳;三元复合驱结垢及防垢机理研究[D];大庆石油学院;2003年
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1 特约记者 刘宽胜;我压缩机阻垢剂跻身国际前列[N];中国化工报;2010年
2 葛军 于海龙;中铝山东企业研发“新型阻垢剂”达到国内先进水平[N];中国有色金属报;2009年
3 ;反渗透除污阻垢技术[N];科技日报;2006年
4 鲁米娜;水处理剂发展应追求绿色化[N];中国化工报;2007年
5 李鸿生;淮南天河电力实业公司多措并举创效益[N];淮南日报;2009年
6 ;2005年荣获国家、省部级科技奖励成果[N];中国化工报;2007年
7 曹毅环 邓旭阳;长炼兴长:靠高科技吃市场饭[N];中国石化报;2003年
8 沈文周海军;从“切蛋糕”到“需求捆绑”[N];中国石化报;2008年
9 特约记者 韩建栋 本报记者 师啸;科技显威力 成本见新低[N];中国石油报;2009年
10 ;天津开发区污水再生利用工程工艺简介[N];中国建设报;2003年
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