丙烯酸共聚物海水阻垢分散剂合成与性能研究
随着淡水资源日趋匮乏，开辟海水做工业循环冷却用水已成为海水利用中的一个重要环保课题。海水阻垢分散剂作为其中的水处理药剂关键组分，在抑制海水结垢、分散腐蚀产物和微生物繁殖产生的粘泥、以及稳定其它有效成分等方面发挥着重要的作用。
本文研究了AA／AM多元聚合物聚合工艺，并通过静态阻垢试验进行了阻垢性能评价，探索此类聚合物结构组成与阻垢缓蚀性能关系，具体分析了单体配比、聚合温度、引发剂和分子量调节剂用量及不同官能团引入等对聚合物性能影响，进而得出一项适合海水循环冷却体系的丙烯酸共聚物阻垢分散剂。
主要试验结果可概括如下：
(1)以水为溶剂、过氧化物为引发剂，水溶液自由基聚合丙烯酸、丙烯酰胺和取代丙烯酰胺等单体，合成AA／AM多元共聚物海水阻垢分散剂。
(2)确定聚合反应温度、引发剂、分子量调节剂等三种外部主要影响因素的水平值范围。反应温度宜在75～95℃之间、引发剂量应处于单体总量的5～10％、分子量调节剂与引发剂摩尔比约为1:50～1:1。
(3)通过正交合成试验和综合性能评价，重点分析了单体配比和其它官能团引入等合成条件的影响。丙烯酸、丙烯酰胺和取代丙烯酰胺等三种单体比例是影响此类多元聚合物阻垢缓蚀性能的主要因素；丙烯酸和丙烯酰胺含量增加有利于提高聚合物在海水中抑制碳酸钙性能和减轻聚合物对金属铜材的腐蚀影响；取代丙烯酰胺相应增加使聚合物更适用于含磷锌的水处理体系；丙烯酰胺在单体组成比例的提高增强了聚合物的分散氧化铁性能；不饱和酯加入可增强聚合物抑制碳酸钙垢和分散氧化铁性能；次亚磷酸钠作为单体组分引入不仅提高抑制碳酸钙性能，而且减轻聚合物对铜材的影响。
(4)根据研究所得的构效关系，优化出适合2.0浓缩海水水质条件的丙烯酸共聚物海水阻垢分散剂合成方案设计：丙烯酸6份；其它单体4份；水24份；引发剂用量为单体总量的10％；分子量调节剂：引发剂(摩尔比)=1:25；反应温度85℃；反应时间5小时；单体总浓度约为30％。
(5)优化方案合成产物SC202适合2.0倍浓缩率的高盐度、高硬度、高pH值海水
体系，在一般的药剂使用浓度范围0～20mg／L内，能同时起到抑制钙、锌、磷等垢的沉积以及分散氧化铁等多元功能，并表现优异；它与海水缓蚀剂和氧化性杀菌剂有着良好的匹配性；最佳使用浓度范围在10～15 mg／L
丙烯酸;阻垢;分散剂;海水;循环冷却;结垢
中国海洋大学
硕士
环境工程
陈淑珠;武杰
2006
中文
P746;X145
54
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）