樹(shù)枝狀大分子的合成及其阻硅性能的評(píng)價(jià).pdf

1、本文以篩選和研制在高硅水中對(duì)膠體硅和硅酸鹽垢有阻垢作用的阻垢劑，減小硅在水處理過(guò)程中的危害為目的。本研究首先采用靜態(tài)法考察了在高硅水中自行研制的YSM 11及其他4種線型聚合物阻垢劑對(duì)膠體硅、硅酸鈣和硅酸鎂垢的阻垢性能；然后以甲醇為溶劑，以乙二胺和丙烯酸甲酯為原料，采用發(fā)散法合成了0.5～3.0不同代樹(shù)枝狀大分子，用紅外光譜和核磁共振對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，利用正交試驗(yàn)法確定了0.5代和1.0代樹(shù)枝狀大分子的合成優(yōu)化條件；最后通過(guò)靜態(tài)法考察

2、了在高硅水中0.5～3.0不同代樹(shù)枝狀大分子對(duì)膠體硅和硅酸鈣及硅酸鎂垢的阻硅性能。 在溶解硅初始質(zhì)量濃度約為500mg.L<'-1>的中性含硅溶液中，YSM 11等5種線型聚合物阻垢劑對(duì)硅垢的阻垢性能為：5種阻垢劑對(duì)膠體硅幾乎沒(méi)有阻垢效果；在分別含有鈣離子和鎂離子濃度均為800mg.L<'-1>的中性高硅溶液中，阻垢劑YSM 11的有效濃度為100mg.L<'-1>時(shí)，30h后溶解硅的質(zhì)量濃度可分別保持在411.4mg.L<'

3、-1>和315.9mg.L<'-1>左右，高于相同條件下加入其它4種線型聚合物阻垢劑時(shí)溶液中的硅含量，YSM 11對(duì)硅酸鹽垢的阻垢性能優(yōu)于其它4種阻垢劑。 在樹(shù)枝狀大分子的合成中，通過(guò)正交試驗(yàn)確定0.5代和1.0代樹(shù)枝狀大分子的優(yōu)化條件為：0.5代：反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)時(shí)間24h，丙烯酸甲酯相對(duì)乙二胺過(guò)量100％，在此條件下，0.5代樹(shù)枝狀大分子的產(chǎn)率可達(dá)99.90％以上；1.0代：反應(yīng)時(shí)間16h，乙二胺用量為相對(duì)0.5代樹(shù)枝

4、狀大分子過(guò)量100％，反應(yīng)溫度30℃，該條件下1.0代樹(shù)枝狀大分子的產(chǎn)率可達(dá)99.80％。 0.5～3.0代樹(shù)枝狀大分子在溶解硅初始質(zhì)量濃度約為500mg.L<'-1>的中性高硅溶液中，對(duì)膠體硅都有一定的阻垢效果。其中，PAMAM 1.0的有效濃度為50mg.L<'-1>時(shí)，30h后高硅溶液中溶解硅的質(zhì)量濃度可以保持在400mg.L<'-1>左右，高于加入其它代數(shù)樹(shù)枝狀大分子的溶液中的硅含量，PAMAM 1.0對(duì)膠體硅的阻垢效

5、果優(yōu)于其它代數(shù)的樹(shù)枝狀大分子。 在溶解硅初始質(zhì)量濃度約為500mg.L<'-1>的中性含硅溶液中，0.5代和1.0代樹(shù)枝狀大分子對(duì)硅酸鈣和硅酸鎂垢的阻垢性能為：0.5代對(duì)硅酸鈣和硅酸鎂幾乎沒(méi)有阻垢效果；在分別含有鈣離子和鎂離子濃度均為400mg.L<'-1>的不同中性高硅溶液中，1.0代樹(shù)枝狀大分子的濃度為30mg.L<'-1>時(shí)，30h后含硅溶液中溶解硅的質(zhì)量濃度可以分別保持在364.9mg.L<'-1>和394.5mg.L