聚醚类无磷共聚阻垢剂AA/APEY/AMPS的合成及其性能研究

发布时间：2021-11-01 12:00

　　本文以烯丙氧基聚醚类阻垢缓蚀剂为研究方向,以无磷、新型、高效、环境友好为目的,成功合成了聚醚类多功能团三元共聚阻垢剂丙烯酸／烯丙基聚氧乙烯羧酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AA/APEY/AMPS）。根据研究结果表明,该水处理剂具有制备工艺简单、阻垢性能优异、分散缓蚀性能良好等特点。首先,用马来酸酐对烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）进行封端羧基功能化,通过酯化反应,合成了烯丙基聚氧乙烯醚羧酸盐（APEY）大分子单体,之后将大分子单体与丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）进行共聚反应,制备了无磷聚醚三元共聚阻垢剂AA/APEY/AMPS简称PAYS)。同时,对大单体和共聚物进行了红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（’H-NMR）和热重分析（TGA）表征,分析表明,APEG末端成功接上马来酸分子,AA、APEY、AMPS发生共聚反应且共聚物热稳定性增强。并且研究了单体配比、引发剂用量、反应温度、反应时间和链转移剂对PAYS阻垢性能的影响,确定了合成的最佳工艺。然后,采用静态阻垢法考察了AA/APEY/AMPS的阻垢性能、分散氧化铁,并利用旋转挂片腐蚀仪评定了缓蚀性能。考察... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 阻垢分散剂的分类
        1.2.1 天然聚合物阻垢剂
        1.2.2 无机含磷聚合物阻垢剂
        1.2.3 有机膦酸盐阻垢剂
        1.2.4 有机水溶性聚合物阻垢剂
        1.2.5 新型绿色环保阻垢剂
    1.3 阻垢机理
        1.3.1 螯合增容作用机理
        1.3.2 晶格畸变作用机理
        1.3.3 阈值作用机理
        1.3.4 双电层作用机理
        1.3.5 分散和絮凝作用机理
        1.3.6 再生-自解脱膜假说
    1.4 研究内容和创新点
第二章 三元聚醚无磷阻垢剂PAYS的制备与表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 主要试剂和仪器
        2.1.2 聚醚大单体APEY的合成
        2.1.3 三元聚醚无磷阻垢剂AA/APEY/AMPS的合成
    2.2 单体和共聚物的表征
        2.2.1 红外光谱(FTIR)
        2.2.2 核磁共振(~1H-NMR)
        2.2.3 热重分析(TGA)
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 FTIR表征
        2.3.2 ~1H-NMR表征
        2.3.3 热重分析TGA
    2.4 小结
第三章 AA/APEY/AMPS的阻垢性能研究
    3.1 实验试剂与仪器
    3.2 阻碳酸钙性能的研究
        3.2.1 阻碳酸钙垢性能方法
        3.2.2 聚合工艺对AA/APEY/AMPS阻碳酸钙性能的影响
        3.2.3 测试条件对AA/APEY/AMPS阻碳酸钙性能的影响
        3.2.4 AA/APEY/AMPS与市售水处理剂阻碳酸钙垢性能的比较
        3.2.5 AA/APEY/AMPS阻碳酸钙机理
    3.3 阻硫酸钙性能的研究
        3.3.1 阻硫酸钙垢性能方法
        3.3.2 聚合工艺对AA/APEY/AMPS阻硫酸钙性能的影响
        3.3.3 测试条件对AA/APEY/AMPS阻硫酸钙性能的影响
        3.3.4 AA/APEY/AMPS与市售水处理剂阻硫酸钙垢性能的比较
        3.3.5 AA/APEY/AMPS阻硫酸钙机理
    3.4 阻磷酸钙性能的研究
        3.4.1 阻磷酸钙垢性能方法
        3.4.2 聚合工艺对AA/APEY/AMPS阻磷酸钙性能的影响
        3.4.3 测试条件对AA/APEY/AMPS阻磷酸钙性能的影响
        3.4.4 AA/APEY/AMPS与市售水处理剂阻磷酸钙垢性能的比较
        3.4.5 AA/APEY/AMPS阻磷酸钙机理
    3.5 阻硫酸钡性能的研究
        3.5.1 阻硫酸钡垢性能方法
        3.5.2 聚合工艺对AA/APEY/AMPS阻硫酸钡性能的影响
        3.5.3 AA/APEY/AMPS阻硫酸钡机理
    3.6 阻垢机理的研究及探讨
    3.7 小结
第四章 AA/APEY/AMPS的缓蚀分散性能研究
    4.1 实验试剂与仪器
    4.2 分散氧化铁性能研究
        4.2.1 分散氧化铁性能测定方法
        4.2.2 AA/APEY/AMPS用量对分散氧化铁性能的影响
        4.2.3 单体配比对分散氧化铁性能的影响
        4.2.4 引发剂用量对分散氧化铁性能的影响
        4.2.5 反应温度对分散氧化铁性能的影响
        4.2.6 与市售水处理剂分散氧化铁性能的比较
    4.3 缓蚀性能研究
        4.3.1 缓蚀性能测试方法
        4.3.2 AA/APEY/AMPS单体配比对缓蚀性能的影响
        4.3.3 AA/APEY/AMPS与Zn~(2+)复配对缓蚀性能的影响
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
硕士期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸钡/锶防垢剂制备及性能研究进展[J]. 李建波,唐宇,范雨,胡正海,张丽梅.  精细与专用化学品. 2013(10)
[2]MA/AA/AM/AMPS四元共聚物的合成及其对硫酸钙和碳酸钙的阻垢性能[J]. 牟静,李小瑞,费贵强,王海花,税小军,杨杉杉.  功能材料. 2013(02)
[3]一种新型油田用钡锶阻垢剂TH-607B的性能研究[J]. 贺茂才,孙群峰,田忠伟,刘见,高灿柱.  现代化工. 2012(11)
[4]油田硫酸钡阻垢剂的制备与性能评价[J]. 严思明,张长思,王柏云.  精细石油化工进展. 2012(09)
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[7]腐殖酸接枝丙烯酸改性制备天然产物基阻垢剂研究[J]. 武世新,张洪利.  应用化工. 2011(06)
[8]改性聚天冬氨酸共聚物的合成及其阻硫酸钙垢性能的研究[J]. 赵彦生,李一清,彭璐.  化学与生物工程. 2011(03)
[9]电厂循环水绿色水处理剂阻垢缓蚀性能的研究[J]. 王钢,杨道武,梅其政,赵弋嘉,袁曹龙,王溯,韩慧慧.  清洗世界. 2010(04)
[10]天然绿色缓蚀剂研究进展[J]. 谢伟,匡飞.  化学工程与装备. 2009(11)

硕士论文
[1]绿色阻垢剂IA-SSS的合成及其性能研究[D]. 陆家骝.南京理工大学 2008
[2]磺化苯乙烯—马来酸酐共聚物的合成及其性能研究[D]. 周玲.南京理工大学 2007



本文编号：3470076