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聚环氧琥珀酸是近年发展起来的一种绿色水处理剂,其原因是随着磷系水处理剂在工业上用量的增多,循环水系统中的磷酸钙问题日益显著。因此,研制出一种性能良好、环保的绿色水处理剂非常迫切,我们采用单体2—丙烯酰胺—2—甲基丙磺酸对聚环氧琥珀酸进行改性研究。重点开展了以下几方面的研究:
(1)研究了聚环氧琥珀酸的制备方法,以马来酸酐为主要原料,钨酸钠为催化剂,以对碳酸钙的阻垢效果为目标,并通过环氧化时间、聚合温度和引发剂用量三个因素进行探索和优化,获得了较合适的制备工艺条件,即:环氧化反应时间1.5h,聚合温度90℃,引发剂用量0.7g。运用红外光谱等分析方法确定了化合物的结构。
(2)采用本身可作为水处理剂的优良单体2—丙烯酰胺—2—甲基丙磺酸(AMPS)和马来酸酐为主要原料制备改性聚环氧琥珀酸,通过与AMPS反应时间、反应温度及聚合剂用量等因素进行探索,确定的较适宜的制备条件是:与AMPS反应时间3h,反应温度80℃,聚合剂用量1.18g。
(3)按照相关国家标准方法评估了合成化合物的性能,并与常用水处理剂进行了对比实验。论文还对合成化合物阻碳酸钙、硫酸钙机理进行了初步探索。结果表明两种化合物在对阻碳酸钙、硫酸钙垢上有较好的效果。改性聚环氧琥珀酸具有非常好的抑制磷酸钙、锌垢及分散氧化铁的能力,比聚环氧琥珀酸有了很大的提高,具有较好的实用价值,有望在冷却水系统等领域得到广泛的应用。