聚天冬氨酸的開環(huán)改性及其緩蝕性能研究.pdf

1、聚天冬氨酸(Polyasparticacid，PASP)作為一種新型的環(huán)境友好水處理劑，具有良好的阻垢性能和可生物降解性。目前水處理藥劑的發(fā)展趨勢(shì)是一劑多效或協(xié)同增效，而作為綠色水處理藥劑，PASP應(yīng)通過適當(dāng)改性強(qiáng)化其緩蝕性能，以達(dá)到具有阻垢緩蝕的作用，從而減少其它緩蝕劑的投入，尤其是廣泛應(yīng)用的含氮、磷類緩蝕劑，降低排放水引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度。故本研究以提高聚天冬氨酸的緩蝕性能為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)其前驅(qū)體聚琥珀酰亞胺(Polysiccinim

2、inde,PSI)進(jìn)行開環(huán)改性。
　　選擇四種有機(jī)胺(乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺和乙酰胺)作為開環(huán)介質(zhì)，以緩蝕性能為判斷依據(jù)，利用熔融聚合法，對(duì)PSI進(jìn)行開環(huán)改性的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：四種有機(jī)胺中以乙醇胺改性后緩蝕效果最佳。當(dāng)PSI為3g時(shí)，乙醇胺用量1.8ml，聚合反應(yīng)溫度25℃，反應(yīng)時(shí)間60min，并在攪拌速度2400rpm下可獲得滿意的改性PASP產(chǎn)品。通過紅外光譜證明合成的聚合物為改性PASP(ModifiedPASP，簡(jiǎn)稱

3、MPASP)。
　　對(duì)改性PASP(MPASP)在不同外界條件影響下的緩蝕研究表明，當(dāng)MPASP濃度小于15mg/L時(shí)，其緩蝕率較低，之后隨濃度的增加，緩蝕率逐漸加大，30mg/L以后時(shí)，MPASP濃度對(duì)緩蝕率的影響變化很平緩。隨著溫度的升高，MPASP緩蝕率逐漸降低，腐蝕率隨水溫升高而成比例增加。pH較低的情況下，緩蝕率較差，即在酸性的環(huán)境中對(duì)碳鋼腐蝕的影響比較大。Ca2+濃度小于800mg/L時(shí)，Ca2+濃度越高，腐蝕率越低，

4、繼續(xù)增大Ca2+濃度，對(duì)緩蝕性能的影響趨于穩(wěn)定，證明在一定濃度范圍Ca2+濃度的增加可以使MPASP的緩蝕性增效。隨著鈉離子濃度的增加，對(duì)碳鋼的腐蝕逐漸加強(qiáng)，但緩蝕率并未受到明顯影響，表明MPASP在含鹽量較高的環(huán)境下亦可保持良好的緩蝕率。
　　通過對(duì)合成產(chǎn)物與商品聚天冬氨酸的緩蝕性能對(duì)比研究表明，本研究所獲得的開環(huán)改性PASP的緩蝕性能優(yōu)于商品PASP和PSI用氫氧化鈉水解的自制PASP，且阻CaSO4垢性能優(yōu)于商品PASP，進(jìn)