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《膦磺酸型阻垢剂结构与性能探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第19卷第3期南京化工大学学报Vol.19No.31997年7月JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYJuly1997膦磺酸型阻垢剂结构与性能探讨韩应琳赵任辉王卉卫春马迎军杨文忠(南京化工大学应用化学系,南京,210009)摘要探讨了6种不同官能团结构膦磺酸的阻磷酸钙垢及稳定锌的性能,对膦磺酸、有机膦及磺酸共聚物进行阻垢分散性能比较,结果表明:分子中膦酸基增多可增强阻垢分散的效果,4
2、mg/L膦甲基磺酸或膦乙基磺酸的阻碳酸钙性能优于ATMP、HEDP和磺酸共聚物。结果还表明:亚甲基磺酸基或乙基磺酸基能增强有机膦酸阻磷酸钙垢,稳定锌和分散氧化铁的性能。关键词磷磺酸阻垢剂分散剂中图号TG174TK22351有机膦酸能有效的控制冷却水系统中碳酸钙垢的沉积,其缺陷是有机膦酸不能有效地抑制磷系和磷锌系水处理配方中产生的磷酸钙垢,锌垢和氧化铁沉积问题。80年代国内外开发应用的含磺酸盐共聚物对磷酸钙垢有很好抑制能力,且能有效地分散氧化铁,稳定锌离[1]子和有机膦酸,药效持久,不易结胶等优点,因而现正
3、迅速发展。本文在有机膦酸分子中引入磺酸基团,以发挥有机膦酸和磺酸共聚物各自特性,改善有机膦酸不足之处,研究了氨基一甲叉膦磺酸、氨基二甲叉膦磺酸、氨基一甲叉膦甲磺酸、氨基二甲叉膦甲磺酸、氨基一甲叉膦乙磺酸、氨基二甲叉膦乙磺酸6种不同官能团结构的膦磺酸的阻垢分散性能。结果表明:在氨基甲叉膦酸中引入亚甲基磺酸基或乙基磺酸基后,不但能增强有机膦酸阻碳酸钙垢和磷酸钙垢性能,而且具有与磺酸共聚物相近似的稳定锌和分散氧化铁性能。1实验11膦磺酸的官能团结构以氨基磺酸、氨基甲磺酸、氨基乙磺酸和甲醛、亚磷酸为原料合成了6种不同
4、官能团结构膦磺酸,如下所示:CH2PO3H22号SO3H1号NSO3HNHCH2PO3H2CH2PO3H2国家科委专用化学品资助项目收稿日期:1996-12-128南京化工大学学报第19卷CH2PO3H24号3号CH2SO3HNCH2SO3HNHCH2PO3H2CH2PO3H2CH2PO3H26号5号CH2CH2SO3HNCH2CH2SO3HNHCH2PO3H2CH2PO3H2对1~6号产品分别
5、进行亚磷根含量测定,结果均小于02%,符合有机膦酸产品标准。对2、4、6号产品进行磷的核磁共振谱图测定,由2、4、6号产品的磷谱图可知,在以磷酸作基准,化学位移87附近,产品均有很强的吸收峰,此吸收峰属于亚甲基上亚磷酸中磷的吸收峰。12膦磺酸阻垢分散性能评定2+2-121碳酸钙静态阻垢试验条件为:Ca375mg/L(以CaCO3计),CO362.5mg/L(以-CaCO3计),HCO33125mg/L(以CaCO3计),一定量纯阻垢剂,pH=9.0,80,10h。2+3-122磷酸钙静态阻垢试
6、验条件为:Ca125mg/L(以CaCO3计),PO45mg/L,一定量纯阻垢剂,pH=9.0、80,10h。2+123稳定锌试验条件为:Zn初始浓度为10mg/L,纯阻垢剂10mg/L,用Na2B4O7调pH2+=8.8,80,10h,测定剩余Zn浓度。124分散氧化铁方法见文献[2]。氨基三甲叉膦酸(ATMP),活性组分(以ATMP计)为558%;1-羟基乙叉二膦酸(HEDP),活性组分(以HEDP计)为580%;丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物(AA/HPA),固体含量为287%,游离单体为0
7、32%;丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AA/AMPS),固体含量为378%,游离单体为112%;丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸/丙烯酸甲酯(AA/AMPS/AAE),固体含量为270%,游离单体为051%。将以上不同活性组分或固体含量的产品,折算为相同含量的纯品后,进行下述比较实验。13磷酸钙静态阻垢性能对1~6号膦磺酸产品进行磷酸钙静态阻垢性能评定并与ATMP、AA/AMPS/AAE、AA/HPA对比,试验结果列于表1。表1磷酸钙静态阻垢性能Table1Propertyofin
8、hibitiontoCa3(PO4)2scale阻垢剂阻垢剂浓度1号2号3号4号5号6号ATMPAA/AMPS/AAEAA/HPAmg/L阻垢率%67.148.936.782.703.1088.0413.577.6371.9044.501010.0022.328.7587.2081.201210.7165.189.64145.7
