丙烯酸—离子液体共聚物的制备及其阻垢性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文丙烯酸-离子液体共聚物的制备及其阻垢性能研究论文作者：靳斐学生类别：全日制学科门类：工程硕士学科专业：化学工程指导教师：张文林职称：教授资助基金项目：河北省高等学校科学技术研究项目（No.ZD2015118）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringSTUDIEONTHESYNTHESISANDPROPERTIESOFAA-ILSCOPOLYMERbyJinFeiSupervisor：Pr

2、of.ZhangWenlinMay2017ThisworkissupportedbyCollegesandUniversitiesinHebeiProvinceScienceandTechnologyResearchProjects.No.ZD2015118河北工业大学硕士学位论文摘要绿色化学理念广泛存在于循环冷却水处理技术中。制备出水溶性好，且有更强的约束能力(抑制结晶的效果)的阻垢剂已成为循环冷却水工业处理剂的研究热点。本文主要研究AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物的制备及其阻垢特性。选择丙烯酸（AA）为第一聚合单体，1-乙烯基-3-磺酸丁基咪唑硫酸氢盐（[BSO

3、3HMIM]HSO4）离子液体为第二聚合单体。通过Chemdraw3D软件，MM2方法，推断出AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物的重复单元为AAB型（图示2.6），空间位阻能116.331kcal/mol。而后以AA、[BSO3HMIM]HSO4为聚合单体，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，甲醇为溶剂，运用微波辅助手段，制备出AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物。采用红外光谱（IR）分析、1H-NMR谱图、13C-NMR谱图确定，证实制备的聚合物即为AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物。利用DSC-TGA谱图确定，热分解温度为150℃。依据GB/T16632-

4、2008、GB/T22626-2008和GB/T6913-2008，设计进行AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物的阻CaCO3和阻Ca3(PO4)2的实验。考察了AIBN加入量（占单体总量0.2%—1%）、单体比（m(AA):m([BSO3HMIM]HSO4)=1:0.2—1:1）、微波时长（2min—10min）及微波功率（140W—700W）对AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物阻垢性能的影响，并通过正交实验，确定AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物较优制备条件。结果表明：对于阻CaCO3，AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物的较优制备条件，AIBN加入

5、量占单体总量的0.6%，单体比的质量比为m(AA):m([BSO3HMIM]HSO4)=1:0.6，微波时长6min，微波功率280W，此时，AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物阻CaCO3的效果为51.5%；对于阻Ca3(PO4)2，AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物的较优制备条件，AIBN加入量为单体总量的0.8%，单体比为m(AA):m([BSO3HMIM]HSO4)=1:0.8，微波功率560W，微波时长6分钟。此时，AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物阻Ca3(PO4)2的效果为67.3%。最后比较5种阻垢剂的阻CaCO3、阻Ca3(PO4)2的结果

6、，对比结果表明AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物对阻CaCO3、阻Ca3(PO4)2有很好的效果。关键字：AA-[BSO3HMIM]HSO4共聚物，空间位阻能，微波辅助，静态阻垢实验I河北工业大学硕士学位论文ABSTRACTTheconceptofgreenchemistrywaswidelyfoundincirculatingcoolingwatertreatmenttechnology.Ithadbecomeahotspotintheresearchofcirculatingcoolingwaterindustrialtreatmentagenttoprepare

7、scaleinhibitorwithgoodwatersolubilityandstrongerabilitytorestrain(theeffectofinhibitingcrystallization).Inthethesis,thesynthesisandantiscaleperformanceofthepolymerAA-[BSO3HMIM]HSO4werestudied.AAwasthefirstmonomerand[BSO3HMIM]HSO4ionicliquidwasthesecondmonomer,