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新型高效水稳剂YSS—93的合成及性能研究

新型高效水稳剂YSS—93的合成及性能研究

摘要以水为溶剂、过氧化物为引发剂,丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体合成了YSS—93二元共聚物,并对其阻垢和缓蚀性能进行了评定。结果表明,YSS—93是一种性能优异的水处理剂。

随着现代工业的飞速发展和环境要求的提高,人们对水处理技术提出了更高的要求,研究兼具两种或多种功能的水处理剂已成为水处理药剂研究开发的方向。含磷羧酸均聚物或共聚物兼有有机膦酸的强螯合作用和聚合物的高分散性能,近期已成为国内外水处理药剂研究和开发的热点〔1~3〕。为此,我们以丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,水为溶剂,过硫酸铵—次亚磷酸钠为氧化—还原引发体系合成了含磷丙烯酸—丙烯酸羟丙酯二元共聚物YSS—93,并对其阻垢和缓蚀性能进行了评定。结果表明,该共聚物不仅具有优良的阻碳酸钙垢、磷酸钙垢和抑制锌盐沉积的能力,而且还具有一定的缓蚀性能和协同增效作用,是一种值得推广应用的新型高效水质稳定剂。

1 共聚物YSS—93的合成

1.1 主要设备、原料及规格

7230型分光光度计、恒温水浴锅、电磁搅拌器、RCC—Ⅰ型旋转挂片腐蚀仪。

丙烯酸:工业品,北京东方化工厂。

丙烯酸羟丙酯:工业品,北京东方化工厂。

过硫酸铵:化学纯。

次亚磷酸钠:化学纯。

碳酸氢钠、氯化钙、硫酸锌、磷酸二氢钾、EDTA等均为分析纯。

1.2 合成步骤

在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的反应瓶中,加入次亚磷酸钠和水,搅拌溶解,升温至80~90 ℃,同时滴加引发剂过硫酸铵水溶液和单体丙烯酸及丙烯酸羟丙酯的混合物,滴加完毕,继续搅拌反应2~3h,冷却至40 ℃左右即可得共聚物YSS—93。

1.3 产品质量指标

外观为淡黄色粘稠透明液体,固含量≥40%,特性粘度(20 ℃)dl/g:0.060~

0.095,游离单体含量(以丙烯酸计)≤0.6%,pH值(1%水溶液)2.5~3.5,密度

1.05~1.15 g/mL。

2 共聚物YSS—93的性能评定

性能评定试验按照中石化总公司生产部、发展部《冷却水分析和试验方法》中的401、402、403、404进行〔4〕。

2.1 阻垢性能评定

2.1.1 阻碳酸钙垢性能评定

采用静态法对YSS—93抑制碳酸钙垢的性能进行了评定。试验用水为强化配制水,其中[Ca2+]=250mg/L、[HCO3-]=250mg/L(均以CaCO3计),浓缩倍数