AA_AHPSE共聚物的合成及其阻垢分散性能研究
AA-AMPS-HPA的合成及其阻垢性能研究
AA-AMPS-HPA的合成及其阻垢性能研究李婷婷;郝燕;郭贵宝【摘要】带磺酸基的阻垢剂具有优越的阻垢性能,能与多种阻垢剂产生协同效应会具有一些单方阻垢剂无法达到的阻垢效果,进而大大拓宽了阻垢剂的应用范围.合成了三元共聚物阻垢剂丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸羟丙酯(AA-AMPS-HPA)并系统地研究了阻垢剂浓度、钙离子浓度、碱度(HCO3-的浓度)和温度等对AA-AMPS-HPA阻垢性能的影响.实验结果表明,该共聚物对于碳酸钙具有优异的阻垢效果.在25℃下当阻垢剂浓度为2.5 mg/L,Ca2+浓度为371.2 mg/L时,阻垢率可达93.4％.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】4页(P29-32)【关键词】共聚物阻垢剂;水处理剂;循环冷却水;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸羟丙酯(AA-AMPS-HPA)【作者】李婷婷;郝燕;郭贵宝【作者单位】内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4Key words:copolymer scale inhibitors；water treatment agent；circulating cooling water；AA-AMPS-HPA在工业生产中，循环冷却水沉积的水垢会对工业生产造成诸多不良影响，比如：致密的微溶性盐类水垢的导热性差，大量堆积后会导致换热器的效率降低，换热器的堵塞，增大系统压力，使水泵和冷却塔的效率下降，增加能耗，降低产量，甚至会产生安全隐患.为了防止水垢和污垢产生并抑制其沉积生长，通常需要加入适量的化学药剂，这就是阻垢剂[1,2].阻垢剂常用的形式有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种.其中，阻垢缓蚀剂可分为无机聚合磷酸盐、有机多元磷酸、葡萄糖酸和单宁酸等类型，其中最常用的是有机多元磷酸类阻垢缓蚀剂.阻垢分散剂大多是中、低相对分子质量的水溶性聚合物，如聚丙烯酸及其钠盐、水解聚马来酸酐、丙烯酸系和马来酸系的两元或三元共聚物.对于阻垢剂的阻垢机理目前有很多种理论，如络合增溶、凝聚与分散理论、再生—解脱膜假说、双电层作用机理等，但以上理论都不能完全解释阻垢剂的性能和产生的现象.目前研究较多的有机多元磷酸盐属于阴离子型缓蚀剂，它对钙、镁、锌、铁等离子具有明显的限制作用，它还可与其它阻垢剂协同作用，广泛用于冷却水处理[3,4].有机磷酸酯是一种针对金属铁的缓蚀剂，它同时具有控制钙垢的作用，其阻垢机理主要是晶格畸变，这种阻垢剂的优点是用量小且能水解，水解产物可直接被生物降解，这就很好的解决了药剂积累和排污问题.但是以上两种阻垢剂中磷的存在会对环境造成污染[5].近年来,共聚物阻垢剂一直是循环冷却水处理药剂的研究热点.共聚物阻垢剂的结构与其阻垢性能密切相关，通过共聚物阻垢剂中含有的不同官能团单体的结构比和引发剂的比例，可以获得各种阻垢性能良好的共聚物阻垢剂.由于大多数共聚物结构中不仅含有羧基,而且含有羟基、酯基、磺酸基或膦酰基等亲水性基团,因此共聚物的阻垢分散性能远比水溶性均聚物优异[6].现阶段，共聚物阻垢分散剂的品种在不断扩大，已发展到二元共聚物、三元甚至四元共聚物，不仅出现了能抑制CaCO3，CaSO4，Ca3(PO4)2垢的共聚物，同时也出现了抑制锌垢、铁垢、硅垢和其它污垢的共聚物阻垢剂[7,8].文中选择将丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸羟丙酯(HPA)三种单体共聚，制成三元共聚物，并研究了该共聚物阻垢分散剂的性能.选择这3种单体主要是因为丙烯酸单体形成的丙烯酸类聚合物对Ca2+,Mg2+,Fe3+,Cu2+等离子具有较强的螯合能力，还能在无机垢结晶过程中干扰晶格正常的排列，从而达到阻垢、防垢作用；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体形成的聚合物它可以有效预防均聚物与水中离子反应，进而产生的难溶性聚合物，还能有效地分散颗粒物，稳定金属离子[9]；丙烯酸羟丙酯形成的聚合物具有优良的阻止碳酸钙垢沉积的功能.将以上3种单体共聚，制成三元共聚物可以发挥阻垢剂的协同效应[10]，复合使用时在总投药量不变的情况下，会产生高于任何一种单一药剂的阻垢能力.为了将AA-AMPS-HPA更好地应用于工业生产中的循环冷却水处理，就需在研究这种复合阻垢剂在不同使用条件下的阻垢性能.因此，文中系统地研究了钙浓度、碱度和温度等实验条件对AA-AMPS-HPA阻垢效果的影响，测定其阻垢率随药剂浓度的变化曲线.丙烯酸(分析纯)，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(工业品)，丙烯酸羟丙酯(工业品)，过硫酸铵、次磷酸钠、无水氯化钙、氯化钾、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、铬黑T、氢氧化钾、盐酸、四硼酸钠、钙-羧酸指示剂等化学试剂均为分析纯，使用前未经任何纯化.HH-8型恒温水浴锅(国华电器有限公司)，FA1004B型电子天平(上海精密科学仪器有限公司)，四口烧瓶，恒压滴液漏斗，回流冷却器，磁力搅拌器.1.3.1 AA-AMPS-HPA的合成在四口烧瓶上安装回流冷却器、温度计和恒压滴液漏斗，在烧瓶中加入一定量的水和次磷酸钠，放入磁子，升温并搅拌.将单体按一定比例混合后，放在一个恒压滴液漏斗中，引发剂过硫酸铵按比例配成一定浓度的水溶液后放在另一个滴液漏斗中，保持较低的滴速，将混合单体和引发剂溶液滴加至四口烧瓶中，滴加过程中要严格控制滴加速度.将四口烧瓶置于油浴中加热，控制反应温度为80 ℃，滴加结束后保温2 h，降温至40 ℃即制得AA-AMPS-HPA[11].1.3.2 阻垢性能测定按照GB/T 16632—2008评价AA-AMPS-HPA对CaCO3的阻垢性能.阻垢性能的评价方法主要是配置一定体积、浓度的含Ca 2+硬水，加入等量含有溶液.在一定的温度和pH条件下，静置10 h，使碳酸钙沉淀完全.取上层清液，用EDTA络合滴定法测定Ca2+浓度，再根据式(1)计算阻垢率：式中，η为阻垢率；V1为加有共聚物的试液试验后消耗的EDTA体积；V0为未加共聚物(空白)时试验后消耗的EDTA体积；V2为试液试验前测定总钙时消耗的EDTA体积.实验中分别配制含有不同AA-AMPS-HPA浓度、Ca2+浓度和浓度的水样，在25 ℃下恒温6 h，测定阻垢剂浓度、Ca2+浓度、碱度对AA-AMPS-HPA阻垢率的影响，并测定AA-AMPS-HPA在不同温度下的阻垢率，进而综合评定其应用于水处理时的阻垢性能.实验通过在25 ℃条件下恒温6 h，然后改变水样中阻垢剂的浓度来考察AA-AMPS-HPA的用量对阻垢性能的影响，水样中的Ca2+浓度为332.9 mg/L，实验结果如图1所示.从图1中可以看出，随着阻垢剂的浓度增大，AA-AMPS-HPA对CaCO3的阻垢率总体呈现先迅速增大后趋于平稳的趋势，具体变化是：当AA-AMPS-HPA在1.0~2.5 mg/L浓度范围内，AA-AMPS-HPA的浓度变化对CaCO 3的阻垢率呈现迅速增大的趋势；当AA-AMPS-HPA的浓度大于2.5 mg/L时，AA-AMPS-HPA浓度变化对CaCO3的阻垢率影响很小，阻垢率的增加趋势明显减慢.这主要是由于溶液和成垢物质之间存在动态平衡，阻垢剂可通过吸附在成垢物质上影响垢的生长与溶解之间的动态平衡.当阻垢剂用量达到一定值后，继续增加阻垢剂的用量，也会增大对于成垢物质生长的阻碍[9,12].因此，在25 ℃条件下，AA-AMPS-HPA对CaCO3的最佳用量是2.5 mg/L，阻垢率为76.3%.阻垢剂浓度为2.5 mg/L，25 ℃下恒温6 h，在不同Ca2+浓度下，测得Ca2+浓度与阻垢率之间的关系，如表1所示，阻垢率随Ca2+浓度的增加而下降，当Ca2+浓度为371.2 mg/L时，阻垢率为93.4%，当Ca2+浓度大于371.2 mg/L时，阻垢率显著下降.将阻垢剂的浓度确定为2.5 mg/L时，改变水样中的浓度，在25 ℃条件下恒温6 h考察碱度变化对阻垢性能的影响，实验结果如图2所示.从图2中可以看出，当的浓度在13.0~16.2 mmol/L浓度范围内变化时，AA-AMPS-HPA对3的阻垢率随碱度的增大而增大；当的浓度在16.2~19.0 mmol/L浓度范围内变化时，AA-AMPS-HPA对CaCO3的阻垢率随碱度的增大而有所下降.因此，在25 ℃时阻垢剂浓度为2.5 mg/L，当碱度即的浓度在16.2 mmol/L时， AA-AMPS-HPA对CaCO3的阻垢性能最佳，阻垢率达到92.8%.阻垢剂浓度为2.5 mg/L，Ca2+浓度332.9 mg/L时，在不同温度下恒温时间为6 h，测定温度对AA-AMPS-HPA阻垢性能的影响.结果发现，随着温度的升高，阻垢率呈现下降趋势，这是由于温度升高,聚合物吸附于碳酸钙晶核表面的能力下降,碳酸钙的生成速度增加所致[13].以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯为单体，以过硫酸铵为引发剂，在水中合成了三元共聚物阻垢剂AA-AMPS-HPA，该阻垢剂对CaCO3具有优良的阻垢性能.在25 ℃下当阻垢剂浓度为2.5 mg/L，Ca2+浓度为317.2 mg/L时，阻垢率可达到93.4%.另外，阻垢率随着Ca 2+浓度的增加而下降；增加碱度阻垢率也随之增加，但当碱度大于16.2 mmol/L时，阻垢率显著下降；AA-AMPS-HPA阻垢率随温度的升高而下降.[1]Jia F,Li Z,Dong Q.Present situation and development of scale inhibitor for i ndustrial circulating cooling water [J].Industrial Water Treatment-Tianjin,2006,26 (4): 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马来酸酐和丙烯酸共聚物简介以及用途
二、马来酸酐和丙烯酸共聚物特性
• 马来酸酐和丙烯酸共聚物由马来酸酐中加入少量丙烯酸共聚后经水解 制得，是一种低分子量多价整合剂，其阻垢性能高于HPMA，耐高温 （300℃）。本品可与水中二价金属离子螯合，特别是抑制硫酸钙十 分有效，故可用于冷冻盐水中，能有效制硫酸钙沉积。
• 马来酸酐和丙烯酸共聚物是一种低分子量的聚电解质，由 马来酸与丙烯酸按一定比例共聚制得，MA/AA对碳酸盐等 具有很强的分散作用，热稳定性高，可在300℃高温等恶 劣条件下使用，与其它水处理药剂具有良好的相容性和协 同增效作用。对包括磷酸盐在内的水垢的生成具有良好的 抑制作用。由于MA/AA阻垢性能和耐高温性能优异，因此 广泛用于低压锅炉、集中采暖、中央空调及各类循环冷却 水系统中。MA/AA也可用于纺织印染行业作螯合分散剂使 用。
马来酸酐和丙烯酸共聚物简介以及用途?一马来酸酐和丙烯酸共聚物简介?马来酸酐和丙烯酸共聚物是水处理化学药剂为一种阻垢缓蚀剂的一种是以丙烯酸aa和马来酸酐ma为单体过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂采用水溶液聚合法合成了一种无磷助洗剂
马来酸酐和丙烯酸共聚物简介以及用途
• 一、马来酸酐和丙烯酸共聚物简介 • 马来酸酐和丙烯酸共聚物是水处理化学药剂，为一种阻垢 缓蚀剂的一种，是以丙烯酸(AA)和马来酸酐(MA)为单体， 过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂，采用水溶液聚合法，合 成了一种无磷助洗剂。 • 研究了单体配比、引发剂用量、聚合反应温度对助洗性能 的影响。确定了最佳产品的合成条件：单体中MA：AA=1： 3(质量比)，引发剂与单体质量比为4％，氧化剂：还原剂 =2：1(质量比)，反应温度为90℃，反应时间1．5h。研究 了此条件下合成的聚合物与阴离子表面活性剂求
• • • • • 外观:深红色或黄红色的液体 固体含量（%） ≥48.0 溴值mg/g ≤240 PH值（1%水溶液）<3.0 密度（20 ℃ ）:1.18-1.25g/cm3
新型高效阻垢分散剂的合成及性能研究
ｍａ ｃ ｒ ｏ ｍ ｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ｅ ｓ ， ｉ ｓ ａ ｓ ｕ ｌ ｆ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ（ ｃ ｏ ｄ ｅ Ｓ Ｑ 一９ ３ ３ ） ，ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｉ ｔ ｓ
第１ ２期
胡新 霞 ， 等： 新型高效阻垢 分散剂的合成 及性能研 究
・３・
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
新型高效阻垢分散剂的合成及性能研究
胡新 霞 ， 王俊 明， 王金 明 ， 刘 晓 民
（ 山东 天 庆科 技发展 有 限公 司 ， 山东 德 州 ２ ５ ３ ７ ０ ０ ）
循环水用P(MAH-AMPS-AM)共聚物阻垢剂的制备及性能
循环水用P(MAH-AMPS-AM)共聚物阻垢剂的制备及性能李美兰;龚伟;武亚楠;杜晓宇;刘白玲【摘要】通过自由基聚合法,以马来酸酐(MAH)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为反应单体,成功制备了P(MAH-AMPS-AM)共聚物,并将其应用于循环水阻垢.利用FTIR对其化学结构进行了表征,以阻垢率为研究对象,详细探讨了P(MAH-AMPS-AM)共聚物的阻垢效果与投加量、水样温度及溶液pH 之间的关系;进一步通过SEM考察了阻垢剂对钙垢晶体的影响.结果表明,P(MAH-AMPS-AM)共聚物对CaCO3和CaSO4均具有良好的阻垢性能,在阻垢剂的投加量为15 mg/L时,其阻碳酸钙垢的阻垢效率达到93.8％;其投加量为18 mg/L时,阻硫酸钙垢的阻垢效率达到92.8％,且在水样温度为80℃时仍具有较好的阻垢效果;P(MAH-AMPS-AM)共聚物能有效破坏钙垢晶体的规整性,使晶体产生大量缺陷,从而起到抑制结垢的能力.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2019(033)002【总页数】6页(P91-96)【关键词】马来酸酐;丙烯酰胺;三元共聚物;阻垢剂;阻垢效果;循环水处理;钙垢形貌【作者】李美兰;龚伟;武亚楠;杜晓宇;刘白玲【作者单位】商洛学院,陕西商洛726000;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;商洛学院,陕西商洛726000;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;商洛学院,陕西商洛726000;商洛学院,陕西商洛726000;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041【正文语种】中文【中图分类】TQ317.40 前言碳酸钙垢和硫酸钙垢是工业循环冷却水系统中成垢的主要成分，由于其在循环水体系中呈现出了强的黏滞性和低的溶解度[1-3]，使其极易附着并沉积于管道表面，导致冷却水的热交换能力下降，甚至会让反应釜温度失控，造成爆炸等安全事故[4-6]。
煤化工工艺学课程设计任务书及论文攥写规范
煤化工工艺学课程设计设计题目：XXX万吨/年煤制甲醇合成塔工段设计学院：石油化工学院学生姓名：学号：专业班级：能源化学工程（本）1301指导教师：2016年 6 月银川能源学院煤化工工艺学课程设计评审意见表课程设计任务书（设计题目）黑体三号，居中，题后设单倍行距，段后0.5行XXX万吨/年煤制甲醇合成塔摘要：摘要是建立在对论文进行总结的基础之上，用简单、明确、易懂、精辟的语言对全文内容加以概括，留主干去枝叶，提取论文的主要信息。
（200字左右）以上说明看后请删除，不能出现在正文中。
（宋体小四，行距固定值23磅）（空一行）关键词(黑体小四号)：3-5个；；（宋体小四）目录1 设计背景 (1)1.1 选题背景（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (1)1.1.1 设计目的及意义（宋体小四，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (1)1.1.2 国内外煤制甲醇发展现状（宋体小四，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (1)1.2 设计技术参数（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (1)2 设计方案 (3)2.1 设计要求（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (3)2.2 设计方案（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (3)2.2.2 物料衡算（宋体小四，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (3)2.2.3 热量衡算（宋体小四，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (3)2.2.4 合成塔设计（宋体小四，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (3)3 工艺计算 (4)3.2 热量衡算（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (4)3.3 合成塔设计（宋体四号，加粗，题后设单倍行距，段后0.5行） (4)4 设计结果 (5)5 收获和致谢 (6)参考文献 (7)附录 (8)(给出三级目录，宋体小四号，1.5倍行距)注意：目录必须是自动生成以上说明看后请删除，不能出现在正文中。
AA-TBAM共聚物的合成及阻硅性能
AA-TBAM共聚物的合成及阻硅性能邱同同;杜淑娟;孙越;蔡少康;高灿柱;李鹏飞;赵开源;齐晓婧;程终发【摘要】为防止工业循环水中硅垢的形成,合成了以丙烯酸(AA)、N-叔丁基丙烯酰胺(TBAM)为单体的系列共聚物,考察了合成工艺对共聚物阻硅垢性能的影响,研究了投加量对共聚物阻硅垢性能的影响,并与市面在售阻垢剂Acumer-5000进行比较.结果表明,共聚物的最佳合成条件为聚合温度90℃,聚合时间1h,m(引发剂)∶m(单体)=7％,m(AA)∶m(TBAM)=60∶40,共聚物的阻垢效果随投加量的增加而增强,在投加量为1000 mg/L时,阻胶体硅垢效率达到33％,阻硅酸镁垢的效率达到30％,阻硅酸钙垢效率为28％;合成共聚物与Acumer-5000的阻垢效果相当,满足工业循环冷却水中阻硅垢的要求.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】7页(P44-50)【关键词】硅垢;阻垢剂;循环水【作者】邱同同;杜淑娟;孙越;蔡少康;高灿柱;李鹏飞;赵开源;齐晓婧;程终发【作者单位】山东大学环境科学与工程学院,山东青岛266237;山东大学环境科学与工程学院,山东青岛266237;山东大学环境科学与工程学院,山东青岛266237;山东大学环境科学与工程学院,山东青岛266237;山东大学环境科学与工程学院,山东青岛266237;山东省泰和水处理有限公司,山东枣庄277100;山东省泰和水处理有限公司,山东枣庄277100;山东省泰和水处理有限公司,山东枣庄277100;山东省泰和水处理有限公司,山东枣庄277100【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4在工业水处理中，原水中会含有硅。
当ρ(硅)=180 mg/L(依据水的化学性质)，溶解硅胶粒就会发生缩合反应，致使胶体SiO2颗粒的形成[1]。
原水中存在金属离子(如Ca2+、Mg2+等)时，SiO2还会和金属离子结合生成硅酸盐垢[2]。
AA_HPA_AMPS钠盐共聚物的制备及其分散性能
AA/HPA/AMPS钠盐共聚物的制备及其分散性能孟庆亮1，刘少杰1，2，崔士红1，谭业邦1（1.山东大学化学与化工学院教育部特种功能聚集体材料重点实验室，山东济南250100；2.山东大学国家胶体材料工程中心，山东济南250100）［摘要］以过硫酸铵（APS）为引发剂，以丙烯酸（AA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体，通过水溶液自由基聚合制备了AA/HPA/AMPS钠盐三元共聚物，用FTIR、1H NMR和静态激光光散射对共聚物的结构及其相对分子质量进行了表征。
正交实验结果表明，在n（AA）∶n（HPA）∶n（AMPS）=3∶1∶1.6、w（APS）=15%、w（异丙醇）=15%、80 ℃下合成的聚合物（PAPA-10）对Ti O2的分散效果较好。
同时考察了悬浮液pH和聚合物剂量对分散Ti O2的影响，实验结果表明，PAPA-10具有较好的抗酸碱能力，在pH=4～13时Ti O2悬浮率均在90%左右；PAPA-10剂量为0.010 g时TiO2悬浮率为92.8%。
聚合物间的静电斥力及空间位阻作用使Ti O2颗粒间的团聚现象减弱，Ti O2颗粒的粒径减小，悬浮率提高。
［文章编号］1000 -8144（2013）10 -1104 -07 ［中图分类号］TQ 314.24 ［文献标志码］A Synthesis and Dispersing Performance of Acrylic Acid-Hydroxypropyl Acrylate-Sodium 2-Acrylamido-2-Methyl Propane Sulfonate CopolymersMeng Qingliang1，Liu Shaojie1，2，Cui Shihong1，Tan Y eba ng1（1. School of Chemistry and Chemical Engineering，The K ey Laboratory of Special Functional Aggregated Materials，Ministry o f Education，Shandong University，Jinan Shandong 250100，China；2. Nation Engineering Research Center for C olloidal Mat eri als，Shandong University，Jinan Shandong 250100，China）［Abstract］Acrylic acid(AA)-hydroxypropyl acryla te(HPA)-2-ac rylam ido-2-me thyl propane sulfonic acid(AMPS) terpolymers were synthesized by the radical copolymerization of AA，HPA and AMPS in aqueous solution using ammonium persulfate(APS) as the initiator. The structures and relative molecular mass of the copolymers were characterized by means of FTIR，1H NMR and static light scattering. The results of orthogonal tests showed that the copolymer(PAPA-10) prepared under the polymerization conditions of n(AA)∶n(HPA)∶n(AMPS) 3∶1∶1.6，w(APS) 15%，w(isopropanol) 15%and 80 ℃ had a better effect on TiO2 dispersion. The effects of pH and copolymer dosage on TiO2 dispersion in the copolymer solution were investigated. The results indicated that the terpolymer PAPA-10 had good antiacid and antibase properties，and the suspension rate of TiO2 in its solution with pH 4-13 was around 90%；the suspension rate of TiO2 was 92.8%when the PAPA-10 dosage was 0.010 g. The electrostati c repulsion and steric effect between the copolymer molecules led to weakening of the TiO2 partic le agglomeration，so the copolymers reduced the particle size of TiO2 and increased its suspension rate. ［Keywords］acrylic acid；hydroxypropyl acrylate；2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid；water-soluble c opolyme r；dispe rsa nt；tita nium dioxide；dispersing performance水溶性聚合物分散剂广泛应用于颜料［1-3］、造纸、水煤浆［4］、水泥［5］、农药［6］、陶瓷［7-8］及纳米粒子的制备［9-10］等领域，其作用是在生产过程中分散悬浮液中的固体颗粒，降低团聚情况［11］，从而得到高悬浮率、低黏度及稳定性好的悬浮液。
含磺酸基团的环氧琥珀酸类共聚物的合成及性能比较
2017年第36卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1491·化 工 进展含磺酸基团的环氧琥珀酸类共聚物的合成及性能比较李海花1，2，高美玲3，张利辉1，2，高玉华1，2，刘振法1，2（1河北省科学院能源研究所，河北 石家庄 050081；2河北省工业节水工程技术研究中心，河北 石家庄 050081；3河北工业大学化工学院，天津 300130）摘要：选用烯丙基磺酸钠（SAS ）、苯乙烯磺酸钠（SS ）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS ）和衣康酸（IA ）为单体，与环氧琥珀酸（ESA ）分别合成了ESA/SAS 、ESA/SS 、ESA/AMPS 和ESA/IA/AMPS 四种含磺酸基团的环氧琥珀酸类共聚物，利用FTIR 对共聚物的结构进行了表征，利用SEM 对使用不同共聚物时生成的碳酸钙晶型进行了观察。
对各种共聚物的阻垢分散性能进行了研究，并与聚环氧琥珀酸（PESA ）进行了比较。
实验结果表明，4种共聚物中，ESA/IA/AMPS 具有全面的水处理性能，在高硬度和高碱度水质条件下表现出优异的阻碳酸钙垢和阻磷酸钙垢性能。
当其加药量为40mg/L 时，对CaCO 3的阻垢率为82.7%，比PESA 提高了10.4%。
当加药量为30mg/L 时，对Ca 3(PO 4)2的阻垢率可达100%。
同时，ESA/IA/AMPS 易于生物降解，14天后可以降解72.7%。
电镜分析结果表明，加入共聚物后，垢样中出现了球霰石型碳酸钙，这说明共聚物可以使不稳定相稳定存在，增加了碳酸钙在水中的溶解性和分散性。
关键词：聚合物；环氧琥珀酸；磺酸基团；阻垢分散；降解中图分类号：TQ085+.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）04–1491–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.04.044Synthesis of ESA-polymers containing sulfonic acid groups and theirperformance comparisonLI Haihua 1，2，GAO Meiling 3，ZHANG Lihui 1，2，GAO Yuhua 1，2，LIU Zhenfa 1，2（1Institute of Energy Resources ，Hebei Academy of Science ，Shijiazhuang 050081，Hebei ，China; 2 Hebei Engineering Research Center for Water Saving in Industry ，Shijiazhuang 050081，Hebei ，China ；3College of Chemical Engineering ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ）Abstract ：Four ESA-polymers containing sulfonic acid groups were synthesized by copolymerization of monomers of epoxysuccinic acid （ESA ）and sodium allyl sulfonate （SAS ），sodium styrene sulfonate （SS ），2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid （AMPS ）and itaconic acid （IA ）. Their molecule structures were characterized by FTIR spectrum ，and the crystalline shapes of the CaCO 3 formed from different polymers were observed by SEM. The scale inhibition and dispersion performances of the polymers were studied and compared with those of PESA. The results showed that the polymer of ESA/IA/AMPS had comprehensive water treatment performances ，which showed excellent scale inhibition performances to CaCO 3 and Ca 3(PO 4)2 in the water of high hardness and alkalinity. When the dosage was 40mg/L ，the inhibition rate to CaCO 3 scales was 82.7%，10.4% higher than that of PESA. When the dosage was 30mg/L ，the scale inhibition rate to Ca 3(PO 4)2 reached 100%. Moreover ，ESA/IA/AMPS was easy to be biodegraded ，and its biodegradation percentage reached 72.7% after色水处理剂及水处理工艺开发。
含荧光基团的AA—AMPS共聚物的合成及性能
第５ ９卷
第２ 期
化
工 ห้องสมุดไป่ตู้
学
报
（ ｈｎ ） Ｃ ｉａ
Ｖ ｏ１５ Ｎｏ ．９ ．２ Ｆｅ ｕａ ｙ ２ ８ ｂｒ ｒ ００
２０ ０ ８年 ２月
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｃｈ ｍｉａ Ｉ ｄ ｓｒ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｏ ｒ ａ ｆ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔｙ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｎ
自20世纪90年代末为了进一步提高生产效率和管理水平高灵敏度低检测下限的荧光检测技术和水处理技术结合衍生出荧光示踪性水处理药剂真正实现了水处理药剂的在线分析检测和自动加药避免了传统加药方法因加药不足造成的腐蚀结垢等问题防止了加药过多而造成的资源浪费成为国内外的热点815萘酰亚胺类荧光染料具有色泽鲜艳荧光强烈的特点1617由于绝大部分萘酰亚胺类荧光染料是非水溶性的大大限制了其应用范18
含 荧 光 基 团 的 ＡＡ ＡＭＰ — Ｓ共 聚 物 的 合 成 及 性 能
雷 武 张 跃 华 ，朱 江 夏 明珠 ， ， ，王 风 云
（ 京 理 工 大学 工 业 化 学 研 究 所 ，江苏 南 京 １０ ４ 南 通 大 学 化 学化 工 学 院 ，江苏 南 通 ２ ６０ ） 南 ２０ ９ ； ２０ ７
ｆｕ ｅ ｃ ｎ ｏｕ （ ｌ ｏｒ ｓ ｅ ｔｇｒ ｐ ＦＣ— ＰＯＣＡ ）ｗａ ｅ ｒ ｄ ｂｙ ｃ ｐ ｙ ｒｚ ｔｏ ｆＦＣ，ａ ｒ ｌｃ ａ ｉ （ ｓ ｐｒ ｐａ ｅ ｏ ｏｌ ｍｅ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｙ ｉ ｃｄ ＡＡ），２ ａ ｒ ｌ ｍｉ 一 － ｃ ｙ ａ ｄｏ ２ ｍｅ ｈｙ — ｒ ａ ｅ ｕ１ｏ ｃａ ｉ （ － ｔ ｌｐ ｏｐ ｎ ｓ ｆ ｎｉ ｃｄ ＡＭ ＰＳ） ａ ｄ Ｎａ ｎ Ｐ０３ Ｔｈｅ ｆｕ ｒ ｓ ｅ ｃ ｎ ｃ ｌ ｎ ｂｉｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ． ｌ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ｉ ｈｉ ｔｏ ｐ ｒｏ ｍ ｎｃ ｆ
我国聚合物阻垢分散剂研究进展
关 键词 ： 合 物 聚
阻垢 分散荆
研究
发展
建 议
我 国 聚 合 物 阻 垢 分 散 剂 的 研 究 开 发 始 于
二十世纪 七 十 年 代 ， 过 近 ４ 年 的发 展 ， 经 ０ 已
主 要 是 改性 的 木 质 素 和 壳 聚 糖 两 大 类 。木 质 素 中 含 有 醚 键 、 碳 双 键 、 甲 醇 羟 基 、 羟 碳 苯 酚 基 羧 基 和 苯 环 等 ， 且 可 进 一 步 发 生 烷 基 并
２０ ０ ２年 第 ２期
四川化 工与 腐蚀 控制
王艳 合 成 了 丙 烯 酸 一 来 酸 酐 一 烯 酰 马 丙 胺一 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 多 元 共 聚 物 阻垢 剂 ， 研 并 究发现 该 共 聚物 的分 子 量在 ５ ０－ ７ ０ ０ ０ ０ ０时 阻垢 教 果 较 好 ， 子 量 低 于 ２ ０ 分 ０ ０或 者 高 于 １ ０ ０阻 垢 效 果 有 所 下 降 。 ００
化 、 甲 基 化 、 化 、 化 等 反 应 ， 些 基 团 中 羟 酯 酰 这 氧 原 子 上 的未 共 用 电 子 对 能 与 金 属 离 子 形 成
经 取 得 了 很 大进 展 。 目前 我 国 各 类 聚 合 物 阻 垢 分 散 剂 的 生 产 厂 家 有 近 百 家 ， 品 包 括 聚 产 羧 酸 类 、 酸 类 、 磷 类 等 几 大 类 几 十 个 品 磺 含
种 ， 我 国 工 农 业 生 产 的 发 展 作 出 了 巨 大 贡 为
配 位 键 ， 成 木 质 素 的 金 属 螯 合 物 ， 而 具 有 生 从 阻 垢 性 能 ， 果 经 过 化 学 改 性 ， 性 能 可 进 一 如 其 步 提 高 。另 外 ， 来 源 丰 富 ， 格 低 廉 ， 而 其 价 因 对 其 研 究 在 国 内 十 分 活 跃 。 壳 聚 糖 具 有 良好 的 阻 碳 酸 钙 垢 性 能 ， 碳 酸 钙 晶 核 和 晶 体 的 对 活性 点 有 特 殊 的 吸 附 能 力 ， 且 用 量 少 。 因 并 此 ， 水 处 理 中 的 应用 越 来 越 广 泛 。 在
环保型反渗透阻垢剂的性能研究
摘
要： 利用 聚天冬氨酸（ Ａ Ｐ 、 Ｐ Ｓ ） 聚环氧琥珀酸（ Ｅ Ａ） 丙烯 酸一 ＰＳ 、 丙烯 酸酯共聚物 （ Ａ Ａ 和 ２膦酸基 丁烷－ Ａ － Ｅ） ・
１２ ４ 三羧酸（ Ｂ Ｃ 制备 了一种环保 型反 渗透 阻垢 剂。通过 静态及 动态阻垢 实验 对阻垢 荆的阻垢性 能进 ，，． Ｐ Ｔ Ａ）
自２ Ｏ世纪 ８ Ｏ年 代 中期 起 ， 渗 透 除盐 装 置 反 在 我 国得 到越来越 广泛 的应 用 Ｊ 。但是 水在 通
１ 实验 部 分
１ １ 原材 料 ．
过该 装置 时 ， 中的盐类 将被 浓缩 ， 其 当微 溶性 盐的 浓 度积超 出该条 件 下 的饱 和 值 时 ， 可 能从 水 中 就 结 晶 出来的结垢 ， 引起装 置 的除盐效 率降 低 ， 用寿命 缩 使
行 了评价 ， 结果表 明此反渗透阻垢剂具有优异 的阻垢分散性能和生物降解性能。 关键词 ： 反渗透 ； 阻垢剂 ； 分散性 中图分类号 ： Ｔ ８ Ｑ０ ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆｅ ｖ ｒ ｎ ｅ －ｒｅ ｄ ｙ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｎ ｉｏ ｍ ｎｔｆ ｉｎ ｌ
维普资讯
第２ ４卷
第 ４期
河 北 宵 科 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆｔ ｅ Ｈｅ ｅ ｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃ ｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ｌｏ ｈ ｂ ｉＡ ａ ｅ ｆ ｉｎ ｅ ｎ Ｓ
Ｖ １２ ｏ ４ ｏ．４ Ｎ ．
ｒ ｖ ｒ ｅ ｏ ｍ ｏ ｉ ｃ ｌ ｎ ｂ ｔ ｒ ｅ ｅ ｓ ｓ ｓｓ ｓ ａ ｅ ｉ ｈｉ ｉｏ ＪＡ Ｇ Ｈ ｎ －ｎ ’ ＬＵ Ｚ ｅ － ＷＡ Ｇ ｉｎ ｉ ＴＡＮ Ｃａ－ Ｉ Ｎ ｏ ｇｊ ｇ 一． Ｉ ｈ ｎｆ ， Ｎ Ｌ ｒｅ’ Ｉ ｉｉ ｉ ａ － ， ｌ
反渗透海水淡化系统火用分析及计算
透 海 水 淡 化 技 术 由于 其 设 备 投 资 省 、 能量 消耗 低 、 建 造 周 期 短 等 诸 多优 点 ， 近１ Ｏ年来 发 展 速度 很 快 ， 未 来 将 成
为 海 水 淡 化 的 主 导 技 术 。王 崇 武 采 用 陶 氏反 渗 透 设 计
１ 引言
水 是 生 命 的源 泉 ， 是 社会 经济发 展 的命脉 ， 是 人 类 宝 贵的 、 不 可 替 代 的 自然 资 源 ］ 。海 水 淡 化 是 解 决 世 界 水 资 源危 机 的 重 要 途 径 之 一 。 目前 世 界 上 发 展 最 快 、 应 用 最 广 的海 水 淡 化 技 术 有 蒸 馏 法 、 反 渗 透 法 两 种 。反 渗
关键 是 改善 膜 性 能 和 降 低 制 备 高压 海 水 的成 本 。 关键词 ： 反渗透 ； 海水淡化 ； 火 用 分析 中 图分 类 号 ： Ｆ ７ ４ ７ ． ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ６ ７ ４ — ９ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ ０ ２ ６ ７ — ０ ３
软 件 ＲＯＳ Ａ ６ ． １对 优 化 结 果 进 行 验 证 ， 为 反 渗 透 海 水 淡
２ 火 用 简 介
根 据 热力 学 第 二定 律 ， 把 在 周 围环 境 条 件 下 任 意 形 式 的 能量 中理 论 上 能 够 转 变 为 有 用 功 的那 部 分 能 量 称 为 该 能 量 的火 用 ］ 。在 反 渗 透 海 水 淡 化 系 统 中用 到 的 火 用 有 海 水 的压 力 火 用 与 化 学 火 用 两 种 。 火 用 分 析 法 弥 补 了热 力 学 第 一 定 律 单 纯 以 能 量 的 “ 数量 ” 关 系 来 分 析 过 程 和 循 环 的不 足 ， 从 而 能 够 进 行 各 过 程 和 循 环 的热
磺化苯乙烯／丙烯酸(SS／AA)共聚物的合成及阻垢性能研究
关 键 词 ： 化 苯 乙烯 ／ 磺 丙烯 酸 共 聚 物 ； 阻垢
中 图分 类 号 ： ３ Ｏ６ １ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３０ ７ （ ０ ２ ０ —３ １０ １ ０ －９ ２ ２ ０ ）３０ ３－２
摘 要 ： 究 了磺 化 笨 乙烯 ／ 烯 酸 （ Ｓ Ａ 共 聚 合 成 的 条 件 ．最 佳 条 件 ： 合 温 度 为 ８ ・ 发 剂 的 用 研 丙 Ｓ ／ Ａ） 聚 ０ 引 Ｃ
量 为 １ ５ ． 应 时 间 为 ４ｈ ．％ 反 ．阻垢 实验 结 果 表 明 ： Ｈ＝ １ ｐ ０左 右 。 Ｃ 质 量 浓 度 为 ３ ０ｍｇ Ｌ． 垢 荆 投 加 量 ６ 且 ａ ０ ／ 阻
１ 实 验 部分
１ １ 主 要 仪 器 及 试 剂 ．
ｃａ 。 的浓度 ，从 而 由下 式计 算 出阻垢 率 ．
Ｓ Ｙ— 不 锈 钢 恒 温 水 浴 锅 （ Ｓ Ｈ 上海 三 申 医疗 器
阻垢 率 （ ６ ／ ０）：
ｒ ２ 。
×ｌ ｏ ， ｏ％
ｒ ０
械 厂 ） 搅 拌 器 （ 坛市 正 基 仪器 有 限公 司） 滴 定 仪 ； 金 ；
随着 水 处 理技 术 的不 断发 展 ， 对开 发 新 型高效
液 ， 温 回流 ４ｈ 冷却 至 室温 ． 恒 ，
１ ３ 共聚物 的 磺化 ．
无 毒 无 污 染 且 具 有 阻 垢 性 能 的阻 垢 剂 是 人 们 注 重
的课 题 Ｌ ， 对 于 Ｓ ／ ｌ 但 ｑ］ Ｓ ＡＡ 类 的阻 垢 分 散 剂 的研
Ｅ ＴＡ 溶 液 的 毫 升数 ； 表 示 未 加 阻 垢 剂 水 样 总 Ｄ Ｖ。 钙耗 用 ＥＤ ＴＡ 溶 液 的毫 升数 ．
ESA／AMPS共聚物的合成、表征及性能研究
水 处 理 技术 。 Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｕ ｚ ｈ ａ ｎ ｌ ２ １ ６ ＠１ ２ ６ ． ｔ ｏ ｍ。
通信作 者简介 ： 刘振法 （ １ ９ ６ ３ 一） ， 男， 汉族， 研 究员 ， 博士 ， 研 究方 向： 工业 节水及 污水资源化。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｚ ｆ ６ ３ ＠ｓ ｏ ｈ ｕ ． ｔ ｏ ｍ。
第 １ ３卷
第 ８期
２ ０ １ ３年 ３月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ Ｌ １ ３ Ｎｏ ． ８ Ｍａ ｔ ． ２０１ ３
１ ６ ７ １ —１ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ２ １ ２ ４ — ０ ５
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
聚 物 对 垢 样 晶形 有 扭 曲的 作 用 。
关键词
Ｅ Ｓ Ａ ／ Ａ ＭＰ Ｓ共聚物
红外谱 图
阻垢分散 性能
扫描 电镜
中图法分类号
Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ５ ；
文献标志码
Ａ
聚 环 氧琥 珀酸 （ Ｐ Ｅ Ｓ Ａ） 是在 ２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 初 由Ｂ ｒ ｏ ｗ ｎ Ｊ ．Ｍｉ ｃ ｈ ａ ｅ ｌ等 首 先 开 发 出 的 绿 色 水 处 理
分析 仪 对产 物进 行 表 征 ， 考 察 了 共 聚 物 的 阻垢 分 散 性能 ， 并 利用 扫描 电镜 对 所 形 成 的垢 样 进 行 了 观察 和 分析 。
含磺酸基AA-AM共聚物的合成及阻垢性能
含磺酸基AA-AM共聚物的合成及阻垢性能
李治;郭昕衠;魏建军;钱孟平
【期刊名称】《华东理工大学学报：社会科学版》
【年(卷),期】1999(000)006
【摘要】用溶液聚合法合成了丙烯酸－丙烯酰胺共聚物，经化学改性在聚合物分子链上引入磺酸基，制得含磺酸基的共聚物。
用ＩＲ、１Ｈ－ＮＭＲ和热分析方法对产物进行了表征和测定，并研究了其阻垢性能。
结果表明：合成产物是一种性能优良的阻垢分散剂。
【总页数】3页(P622-624)
【作者】李治;郭昕衠;魏建军;钱孟平
【作者单位】华东理工大学化学系!上海200237;上海大学环境科学与工程系!上海200072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ085.4
【相关文献】
1.含羧基和磺酸基共聚物阻垢剂的合成及阻垢性能 [J], 王娅;冯露;潘志权;周红
2.含次膦酸基-羧基-磺基的共聚物合成工艺优化及其特性粘数与阻垢性能关系的研究 [J], 王瑛;严莲荷;张建强;姜涛
3.含磺酸盐类多元共聚物的合成及阻垢性能研究 [J], 张卫星;陈江涛;李红
4.含磺酸基AA—AM共聚物的合成及阻垢性能 [J], 李治;魏建军
5.含膦磺酸基共聚物PAMPS的合成及阻垢性能研究 [J], 梅平;吴卫霞;李良红
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近 20 a 来，共聚物类药剂在循环冷却水处理领 域得到了广泛的应用。 通常按共聚物在水处理中的 作用可将其分为 3 类 ： 〔1-2〕 一是具有阻垢分散作用的 共聚物，如丙烯酸/丙烯酰胺共聚物，丙烯酸/马来酸 共聚物；二是具有缓蚀作用的共聚物，如丙烯醇/不 饱和羧酸共聚物；三是具有缓蚀/阻垢双重功能的共 聚物，如不饱和多元酸/不饱和羧酸共聚物等。 由于 含磺酸基的共聚物具有抑制碳酸钙垢、 磷酸钙垢、 锌垢、硫酸钙垢，并能分散铁的氧化物等特点 ， 〔3-4〕 而 相继成为开发研究的热点。
1.2.1 AHPSE 的合成
滴加不同物质的量比的 AHPSE 和丙烯酸的混合水
在 250 mL 三 口 烧 瓶 中 加 入 饱 和 NaHSO3 溶 液 溶液 ， 搅 拌 下 同 时 滴 加 过 硫 酸 钠 水 溶 液 ，1 h 内 加
0.12 mol， 室温搅拌下滴加烯丙基缩水甘油醚 0.10 mol， 完，搅拌反应 2 h 后，蒸出溶剂，冷却至室温后，得略
88.2
93.1
从表 2 可知，AA/AHPSE 随着投加质量浓度的增 加，阻垢性能增加，在 5 mg/L 时对磷酸钙垢的抑制作 用就远大于 AA/HPA 和 AA/AMPS， 在 8 mg/L 时的阻 垢率达到 95.4%，远优于 AA/HPA、AA/AMPS 性能。 从 表 2 中 还 可 看 出 ， 随 着 AHPSE 单 体 在 聚 合 物 AA/AHPSE 中的比例由 1/7 增加到的 1/2，在投加质 量浓度为 5 mg/L 时， 阻磷酸钙垢率从 3.5%迅速增 加到 45.3%，这种增加趋势说明，在共聚物中引入羟 基和磺酸基团提高了共聚物对磷酸钙的螯合和分散 能力， 从而提高了共聚物阻磷酸钙垢的性能。 2.3 稳定锌盐的性能
Synthesis of copolymer AA/AHPSE and its corrosion and scale inhibition capacities
Zhang Jianmei1，2， Yang Wenzhong1， Yin Xiaoshuang1 （1. Research Center of Water Treatment Technology， Nanjing University of Technology， Nanjing 210009，
56
工业水处理 2009 － 02，29（2）
张建枚，等：AA/AHPSE 共聚物的合成及其阻垢分散性能研究
康华化工有限公司生产；恒温电磁搅拌器；400 MHz 1.2.2 AA/AHPSE 共聚物的合成
核磁共振仪。
在装有氮气保护、滴液漏斗、搅拌器、温度计的
1.2 合成方法
四口烧瓶中加入定量异丙醇、水，加热到一定温度后
烯丙基缩水甘油醚、亚硫酸氢钠、丙烯酸、异丙 醇、过硫酸钠，以上均为分析纯；质量分数 50%的 2膦 酰 基 丁 烷-1，2，4- 三 羧 酸 （PBTCA）、 质 量 分 数 30%的 AA/AMPS、 质量分数 30%的丙烯酸/丙烯酸 羟 丙 酯 共 聚 物 （AA/HPA），均 为 江 苏 江 海 化 工 有 限 公 司 生 产 ；质 量 分 数 50%的 聚 马 来 酸 （PMA），沈 阳
4.3 mg/L，好于 AA/HPA 性能，这 是 由 于 AA/AHPSE
分子中引入了羟基和强酸性的磺酸基团，具有更强
的螯合和分散作用。
2.4 分散氧化铁的性能
试验考察了 AA/AHPSE 对氧化铁的分散性能，并
与 AA/HPA、AA/AMPS 进行了比较，结果见表 3。 实验 条件：Fe2+ 10 mg/L、pH=9.0、（80±1） ℃、恒温 10 h。
—
OH
表 1 AA/AHPSE 13C NMR 归属
归属 —COOH 化学位移/10-6 ~180.33
=CH—CO2H ～42.35
—CH2CH（COOH）— — CH2CH（CH2O— ）—
～34.9
—CH2O— 74.3
—OCH2CH（OH）— 73.9
—CH（OH）— 67.4
—CH2SO3Na 54.6
AA / AMPS；继续增加药剂浓度性能提高不明显。实验
现 象 中 也 观 察 到 添 加 AA/AHPSE 的 实 验 溶 液 呈 浑
浊的砖红色， 明显比添加 AA/HPA 和 AA/AMPS 的
实验溶液的颜色深，说明在共聚物中同时引入羟基
和磺酸基团比单独引入羟基或磺酸基团具有更强的
试验考察了 AA/AHPSE 对 Zn2+的稳定性能，并 与空白、AA/HPA 进行了对比，结果见图 2。 实验条
57
产品开发
件 ：Ca2+（以 CaCO3 计 ）208 mg/L、Zn2+ 5 mg/L、 温 度 80 ℃、恒温 10 h。
工业水处理 2009 － 02，29（2）
由图 2 可见， 空白溶液中 Zn2+含量随着 pH 的
升高，浓度急剧减小，在 pH>8.3 时只剩 0.1 mg/L；而 加入 AA/AHPSE 和 AA/HPA 后，溶液中 Zn2+含量随
着 pH 的升高，浓度先轻微上升，然后减小，AA/HPA 在 pH 为 8.0～9.0 实 验 条 件 下 能 保 持 Zn2+质 量 浓 度 在 3.7 mg/L； 而 AA/AHPSE 能保持 Zn2+质量浓度在
丙 烯 酸/3- 烯 丙 氧 基 -2- 羟 基 -1- 丙 烷 磺 酸 钠 盐 （AA/AHPSE） 共 聚 物 是 一 种 适 用 于 各 种 水 质 并 具 有 缓蚀阻垢性能的新型聚合物。 自 20 世纪 90 年代由 美国 Betz Laboratories 合成 AA/AHPSE 以来， 国 外 已将其广泛用于油田注水、纸浆、造纸和石油化工 工业用水的阻垢缓蚀，目前我国也有此类聚合物的
从图 1 可以看出 ，AA/AHPSE 对 碳 酸 钙 的 阻 垢 率随着其浓度的增加而增加，但当聚合物的质量浓 度达到 5 mg/L 以后，阻垢率增长趋缓，显示出该聚 合物具有明显的“极限效应”；从不同单体配比的聚 合物的阻垢实验曲线和现象中发现随着聚合物中 AHPSE 单体的增加， 实验溶液的浊度不断增高，阻 垢率随之降低。 由于 AHPSE 单体中同时含有羟基 和 磺 酸 基 团 ， 因 而 共 聚 物 中 AHPSE 含 量 的 提 高 ， 实际上是共聚物中羟基和磺酸基团数目的增加， 羧 酸基数目相对减少，直接导致其阻碳酸钙垢性能的
表 3 AA/AHPSE 对氧化铁的分散性能
药剂质量浓度/ （mg·L-1）
对 氧 化 铁 的 分 散 率 /%
AA/AHPSE
AA/HPA
AA/AMPS
5
38.4
29.9
31.0
8
41.2
32.6
33.9
由表 3 可见，AA/AHPSE 对 氧 化 铁 的 分 散 性 能
在 质 量 浓 度 5 mg / L 时 就 远 优 于 AA / HPA 和
第 29 卷第 2 期 2009 年 2 月
工业水处理 Industrial Water Treatment
Vol．29 No．2 Feb．，2009
产品开发
AA/AHPSE 共聚物的合成及其阻垢分散性能研究
张建枚 1，2，杨文忠 1，尹晓爽 1
（1.南京工业大学水处理技术研究所，江苏南京 210009； 2.中国石油化工股份有限公司北京分公司研究院，北京 102500）
China； 2. Institute of Beijing Branch Co.， SINOPEC, Beijing 102500， China）
Abstract： AA/AHPSE copolymer has been prepared by copolymerization of acrylic acid（AA） and 3－allyloxy－2－ hydroxy－1 －propanesulfonate（AHPSE）. The copolymer structure is determined by 13C NMR. Its scale inhibition and dispersion capacities are evaluated by static test. The experimental results show that the copolymer possesses excellent effect on reducing scale depositions of CaCO3，CaSO4，Ca3（PO4）2，Fe2O3 and zinc salts. Key words： recirculating cooling water； AA/AHPSE copolymer； scale inhibition
［摘要］ 通过两步法合 成 了 AA/AHPSE 共 聚 物 ，采 用 13C NMR 对 合 成 产 品 进 行 了 结 构 鉴 定 ，并 通 过 静 态 法 评 价 了产品的阻垢和分散性能。 实验表明：该产品具有优异的阻碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙垢性能，并具有优良的稳定锌盐 和分散氧化铁的能力。
［关键词］ 循环冷却水；AA/AHPSE 共聚物；阻垢 ［中图分类号］ TQ085+.412 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-829X（2009）02-0056-03
合成及阻碳酸钙垢性能的相关报道 ， 〔5-6〕 但全面的性 能研究和应用报道还没有。 笔者通过亲核加成、自 由基聚合等两步反应合成了 AA/AHPSE 共聚物，比 文献〔6〕报道的合成方法产率有很大 的 提 高 ，并 首 次通过 13C NMR 对共聚物的结构进行鉴定。 通过静 态实验方法 对 〔7-8〕 产品的阻 碳 酸 钙 、磷 酸 钙 、硫 酸 钙 垢性能及分散氢氧化锌和氧化铁性能进行全面的 研究。 1 实验部分 1.1 主要试剂与仪器