綠色阻垢劑的制備與阻垢研究.pdf

1、聚天冬氨酸(Polyasparticacid，PASP)是受到國(guó)內(nèi)外重視的綠色阻垢劑，是一種氨基酸的聚合物。PASP不含磷，無(wú)毒，進(jìn)入環(huán)境中能完全生物降解，是公認(rèn)的綠色聚合物和水處理劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品。其用途十分廣泛，涉及到工業(yè)水處理、農(nóng)藥、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等行業(yè)。本工作研究了PASP的制備，探討了各種反應(yīng)的影響因素，表征了合成得到的產(chǎn)品，進(jìn)一步對(duì)其阻垢性能進(jìn)行了詳細(xì)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)研究，探討了PASP的阻垢機(jī)理及影響因素。 主要研究

2、工作如下： 1.以馬來(lái)酸(順丁烯二酸)和氨水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)25％)為原料，在一定的溫度下進(jìn)行縮合得到聚琥珀酰亞胺，然后在氫氧化鈉水溶液的作用下水解成PASP的鈉鹽。避免了氣體氨的使用，優(yōu)化了合成工藝。 分別對(duì)合成條件和水解條件進(jìn)行了單因素研究，利用正交實(shí)驗(yàn)方法得到的最佳合成工藝條件為：加料摩爾比馬來(lái)酸∶氨=1:1.3(mol)，干燥溫度180℃，干燥時(shí)間1.5小時(shí)，脫水環(huán)化溫度為210℃。實(shí)驗(yàn)的單程平均轉(zhuǎn)化率達(dá)到68.13％

3、。最佳的水解條件為：水解溫度為60℃，水解時(shí)間60分鐘，NaOH質(zhì)量濃度為20％，摩爾比NaOH：PSI=1.2(mol)。實(shí)驗(yàn)的單程平均轉(zhuǎn)化率達(dá)到52.3％。 2.對(duì)上述條件下合成的產(chǎn)品進(jìn)行了紅外光譜表征和熱性能分析。紅外光譜中的特征峰表明所合成的產(chǎn)品中含有酰胺基、羧酸基團(tuán)，與前人譜圖進(jìn)行了對(duì)比，表明所得到的產(chǎn)品為聚天冬氨酸。熱重分析表明其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和分解溫度都較高，說(shuō)明其可耐高溫，熱穩(wěn)定性好，是一種可應(yīng)用于高溫245℃以

4、下的水系統(tǒng)的水處理劑。 3.考察了PASP對(duì)CaCO3的靜態(tài)阻垢性能，進(jìn)行了PASP與2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)和氨基三亞甲基膦酸(ATMP)復(fù)配物的阻垢性能的考察。研究表明PASP具有良好的阻垢性能。質(zhì)量比例PASP∶PBTCA=1:1(m)，PASP∶ATMP=1:1(m)，復(fù)配阻垢劑的用量分別只需6mg·L-1和7mg·L-1即可達(dá)到良好的阻垢性能；ATMP與PASP復(fù)配物阻垢性能在高溫時(shí)較PBTCA與