论文部分内容阅读
近年来,国内循环水处理系统主要采用荧光计监测冷却水中阻垢剂的含量,从而可以实现水处理系统的在线检测和自动控制。为了方便检测,一般加入示踪型阻垢分散剂。目前,示踪型阻垢分散剂主要应用单体共聚法合成,在制备的过程中,荧光单体的合成是必不可少的一步,非常关键。本文主要研究了示踪型阻垢分散剂的合成及性能研究,使其既具有荧光示踪的作用,又不影响其的阻垢效果。本文以4-Br-1,8-萘二甲酸酐和乙二胺作为起始原料,经过胺化、亲核取代与酰胺化三步反应,合成了非水溶性的荧光单体4-甲氧基-N-(2-丙烯酰胺乙基)-1,8-萘二酰亚胺(Ⅲ)。以过硫酸铵为引发剂,使(Ⅲ)与丙烯酸发生自由基聚合反应,合成了一种新的丙烯酸聚合物1。最佳工艺条件为:单体的摩尔配比n(Ⅲ):n(AA)=1:3,反应温度90℃,反应时间为4h。对聚合物1的荧光性能和阻垢性能进行了测试,结果表明:聚合物1的荧光强度与其质量浓度呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.9648,检测下限较低,为6.8×10-4mg/L;聚合物1对碳酸钙垢沉积有较好的抑制作用,当药剂量为20mg/L时,对碳酸钙阻垢率可达88.2%。以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,使(Ⅲ)与丙烯酸、马来酸酐发生自由基聚合反应,合成了一种新的聚合物2。对聚合物2的荧光性能和阻垢性能进行了测试,结果表明:聚合物2的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9985,检测下限低,为1.0×10-2mg/L;对碳酸钙垢沉积有较好的抑制作用,当药剂量为20mg/L时,对碳酸钙阻垢率可达93.5%,具有较好的分散氧化铁的能力。通过SEM的观察,聚合物2对碳酸钙垢具有明显的晶格畸变能力,并且可以清晰地看出加入2后,碳酸钙垢是块状的,形成了钙凝胶。以过硫酸铵为引发剂,使化合物(Ⅲ)与丙烯酸、烯丙基磺酸钠发生自由基聚合反应,合成了一种新的聚合物3。对聚合物3的荧光性能和阻垢性能进行了测试,结果表明:聚合物3的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9934,检测下限低,为3.9×10-2mg/L;对碳酸钙和磷酸钙有较好的抑制作用,当药剂量为20mg/L对碳酸钙阻垢率90.6%,对磷酸钙的阻垢率为86.2%,并且有很好的分散氧化铁的能力。本文合成的三种聚合物,在低浓度的范围内,荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,检测下限低,阻垢效率高,分散性能好,是三种性能较好的荧光示踪型阻垢分散剂,具有良好的应用前景和市场价值。