改性聚环氧琥珀酸阻垢性能实验研究.pdfVIP

改性聚环氧琥珀酸阳垢性能的实验研究 张素芳等 改性聚环氧琥珀酸阻垢性能的实验研究 张素芳“2，舒远杰1’扣，唐绍明2 (1．西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010： 2．中国工程物理研究院化工材料研究所，四川绵阳621900) 摘要t以2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(AMPS)为原料用正交试验法对聚环氧琥珀酸进行改性研究．合成 了含磺酸基的改性聚环氧琥珀酸，得到了最佳的合成方案，并与常用水处理剂进行了对比实验，结果表明 产物具有较好的阻碳酸钙垢性能，对磷酸钙具有很强的抑制作用，最高阻垢率达近100％。 关键词t磺酸基，聚环氧琥珀酸，阻垢剂，性能，正交试验 随着工业的高度发展，全球性的环境污染和生态破坏日益严重，保护人类生存环境已刻 不容缓。这已成为社会关注的焦点，被提高到发展战略的高度。而大多数阻垢缓蚀剂是有机 含磷配方化合物，排放后会造成环境水体的富营养化和水质的恶化，并且这类化合物大多是 难生物降解的。因此，就推动了低磷和无磷配方阻垢剂的迅速发展。目前，低磷和无磷配方 的绿色阻垢剂已经成为未来水处理剂的发展方向…。 20世纪90年代初美国Betz实验室的BrownJ．Michael等他1首先开发出来的绿色水 处理剂聚环氧琥珀酸给水处理带来很大的生机。我国的熊蓉春n1在国内也首先合成了这种水 处理剂，由于它具有无磷无氮结构、生物降解性能良好、适用于高碱高固水系等的优点使之 成为水处理剂的热点，但其对阻磷酸钙及锌垢效果不佳，磺酸基的引入可大大增强对磷酸钙 及锌垢的阻垢性能，改性后的结构式如图1所示。在对聚环氧琥珀酸改性方面，目前国内研 究报道还较少，张建枚等H1用三氧化硫对聚环氧琥珀酸进行了改性研究，结果表明磺酸基的 引入确实能提高对磷酸钙及锌垢的阻垢性能。而采用2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(AMPS)对 聚环氧琥珀酸的改性还少见报道。实验采用AMPS对聚环氧琥珀酸进行改性，并用正交试验 法对影响产物阻垢性能进行了研究。 H S04Na r I I 1’ H_1O—C—C卜=OH ‘ l I Jn NaooCCooNa 图l改性后的聚环氧琥珀酸的结构式 Structureofmodified acid Fig．1 polyepoxysuccinic 1实验部分 1．1试剂与仪器 2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(A肝S)为工业优级纯 顺丁烯二酸酐、氢氧化钠、钨酸钠、过氧化氢、氢氧化钙、乙醇、无水氯化钙、碳酸氢 钠、磷酸二氢钾、十四水硼酸钠均为分析纯 四口烧瓶，球型冷凝管，恒温电动搅拌器，恒温水浴锅，红外光谱仪NEXUS-670型 FT—IR(KBr压片)，D／R4000型分光光度计 135 2007年全国水处理、节水节能及环保精细化学品学术交流会论文集中国·南京 ， 早苄?4Na 《…Ps孟 H_{。一年——幸I。H 图2磺酸基聚环氧琥珀酸的合成 ofmodified acid Fig．2Synthesis polyepoxysuccinic 在装有恒温搅拌器、球型冷凝管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入9．89顺丁烯二 酸酐和30ml去离子水，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，加入10．359AMPS，然后