在循环冷却水系统中,设备和管线结垢和腐蚀是普遍存在的一种问题,为了减少不必要的经济损失,开发研究阻垢缓蚀剂是可行、可实施的方案。
本文以三氯化磷和丙烯酸为原料,制得一种端烯基不饱和膦酸单体(HPDP),以过硫酸铵作为引发剂,将 HPDP 与马来酸酐和烯丙基磺酸钠在水溶液中共聚,简单介绍得到多功能亲水性共聚物阻垢剂MA-SAS-HPDP的用途及缓蚀机理。
一种含膦共聚物的研究-行业动态-阻垢缓蚀剂,阻垢分散剂,反渗透阻垢剂,循环水阻垢缓蚀剂,电厂阻垢剂通过正交试验探索 MA-SAS-HPDP的最佳合成条件,重点考察了引发剂用量、单体配比、聚合温度和反应时间对 MA-SAS-HPDP阻碳酸钙垢的影响。
利用核磁共振氢谱和红外光谱对单体及聚合物进行了表征,并用乌氏粘度计测定了聚合物的粘均分子量。
通过静态阻垢法研究了MA-SAS-HPDP 阻垢(碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙)性能;分别考察了测试温度、测试时间、pH 和 Ca2+浓度等外部条件对聚合物阻碳酸钙垢能力的影响;采用旋转挂片法探索了聚合物的缓蚀性能;聚合物的阻垢和缓蚀性能与三种阻垢剂(聚丙烯酸PAA、水解聚马来酸酐HPMA、羟基乙叉二膦酸HEDP)进行了对比;利用扫描电镜和X单晶衍射对MA-SAS-HPDP的阻垢机理进行了探究。
实验结果表明:MA-SAS-HPDP 是一种新型高效阻垢缓蚀剂,其阻垢和缓蚀性能明显优于三种阻垢剂,MA-SAS-HPDP 能改变碳酸钙晶体的形貌和晶型。
鑫泰HPMA样品图鑫泰PAA样品图鑫泰HEDP样品图通过分子动力学模拟,模拟了MA-SAS-HPDP分子与方解石晶面和碳钢表面的相互作用,并结合径向分布函数探究了MA-SAS-HPDP对碳酸钙的阻垢机理和对碳钢的缓蚀机理。
模拟结果与实验结果完全一致,MA-SAS-HPDP的阻垢机理主要通过螯合增溶、晶格畸变和分散作用来实现;MA-SAS-HPDP分子中的膦酰基能对缓蚀性能起到一定作用,P原子含有孤对电子可以与金属表面形成配位键,达到化学吸附的作用,以此减缓金属的腐蚀。