聚环氧琥珀酸的合成及阻垢缓蚀性能的研究.pdfVIP

聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能研究 徐春菊，王慧龙，牟文生，辛剑 (大连理工大学化学系，辽宁大连116023) [摘要]采用直接法和两步法合成了两种不同聚合度的聚环氧琥珀酸，采用静态试验对其阻 垢、缓蚀及协同性能进行了研究。结果表明，聚环氧琥珀酸在高碱高硬度水系中具有优良的阻垢性 能，对中性水介质中的碳钢具有一定的缓蚀作用，缓蚀率可达60．5％。与钨酸钠复配后缓蚀率提高 到76．2％。两步法合成聚环氧琥珀酸，减少了副产物的生成，提高了产物的纯度和聚合度，使阻垢性 能明显提高。 [关键词] 聚环氧琥珀酸；阻垢；缓蚀；协同 0前言 1 试验部分 绿色水处理剂是21世纪水处理行业的发展方 1．1 向，美国PrectorGambleCompany公司和Betz公聚环氧琥珀酸的合成 司在上世纪80年代末和90年代初开发出聚环氧1．1．1直接法合成PESAI 琥珀酸(PESA)水处理剂，由于其具有无磷非氮结 构和可生物降解等性质，并且兼具有阻垢和缓蚀双 装置的四颈烧瓶中，加入计量的马来酸酐和去离子 重功效，是目前公认的绿色水处理剂u∞J。我国在 2001年由国家经济贸易委员会发布第5号公告， 化钠溶液通过滴液漏斗，逐滴加入到马来酸酐溶液 将PESA化合物列入优先鼓励发展的水处理产品。 中使马来酸酐水解为马来酸钠。当水浴温度达到 但是目前对聚环氧琥珀酸类化合物而言，传统的直 接合成过程中尚存在催化剂专一性差、副产物含量 高且难以分离的缺点，从而影响产品性能。同时目 前的研究主要集中在阻垢性能和单一药剂的使用 时，使马来酸钠环化生成环氧琥珀酸钠。升高温 上，对于其缓蚀、协同性能以及阻垢缓蚀机理、分子 的构效关系等方面的研究还相对较少。 本工作在传统直接法H，5o合成了聚环氧琥珀 化甲醇，产生聚环氧琥珀酸白色沉淀，真空抽滤，用 酸的基础上，同时采用两步法合成了PESA，可以有 效避免直接合成中副产物的生成，提高产物的纯度 磁共振表明PESAI的平均聚合度为3。 和聚合度。采用静态阻垢法，对直接法和两步法合 1．1．2两步法合成PESAⅡ I和 成的两种聚合度不同的聚环氧琥珀酸PESA 首先合成出高纯环氧琥珀酸氢钠单体MJ，然 PESAⅡ与美国NMco公司生产的某牌号阻垢剂A 后以环氧琥珀酸氢钠为原料配制一定摩尔浓度的 进行了阻垢性能的比较。同时对聚环氧琥珀酸在 环氧琥珀酸钠溶液，置于装有温度计、冷凝管的三 中性水介质下的缓蚀、协同性能进行了研究。结果 颈烧瓶中，水浴加热到一定温度时，加入定量 表明聚环氧琥珀酸具有良好的阻垢作用，可用于高 碱高硬度水系，在中性水介质中碳钢具有一定的缓 蚀作用，与钨酸钠复配后缓蚀性能明显提高。 黄色黏稠液体。冷却至室温后，向溶液中加入酸化 [收稿日期]2006—04—29 甲醇，使聚环氧琥珀酸以白色沉淀形式析出，真空 聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能研究 抽滤，酸化甲醇洗涤三次置于真空干燥器中干