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含膦磺酸盐共聚物阻垢分散剂的合成研究 崔小明董丽艳(北京燕山石化公司研究院102550) 摘要以丙烯酸(AA)、2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(AMPS)和 次亚磷酸钠为单体，啦为溶剂，过硫酸铵为引发荆合成了含膦丙烯酸～ AMPs共聚物阻垢分散剂(代号YSS一96)。探论了共聚物的阻垢效果 与单体配比、引发荆用量、反应温度、时间等之间的关系，并对产品的阻 垢分散性能进行了评价。结果表明，该共聚物具有很好的阻CaCQ垢 和Ca3(P04)2垢能力，是一种性能优异的阻垢分散剂。 关键词共聚物合成阻垢荆水处理剂 1前言 有机膦酸盐因具有优异的阻碳酸钙垢和良好的缓蚀性能而得到广泛的应用，但由于其分 子量低，功能基团较少，对磷酸钙垢、锌盐和氧化铁的抑制作用性能较差，尤其是在含高钙和铁 离子水质中容易形成难溶于水的有机膦酸钙和有机膦酸铁，从而影响其使用效果“。2)。八十 年代中期以来研制开发的磺酸(盐)共聚物因具有良好的抑制磷酸钙垢，有效地稳定锌离子和 分散氧化铁和有机膦酸、钙容忍度高等突出优点，现在正迅速发展o’4)。为此，笔者以丙烯酸 (AA)、2一丙烯酰胺一2一甲基丙烯酸(AMPS)、次亚磷酸钠为原料，水为溶剂，过硫酸铵为引 发剂，合成了含膦丙烯酸一AMPS共聚物阻垢分散剂(代号为YSS一96)，讨论了单体配比、次 亚磷酸钠用量、引发剂用量、反应温度及反应时问对共聚物阻垢性能的影响，确定了最佳配比 和工艺条件，并对产品的阻垢分散性能进行了评价，结果表明，该共聚物具有很好的阻CaC03 垢和ca3(P04)：垢能力，是一种性能优异的高效阻垢分散剂。 2实验部分 21主要设备及原料 7230型分光度计、恒温水浴锅、电动搅拌器等。 雨烯酸(AA)、AMPS：工业品；次磷酸钠、过硫酸铵：化学纯；碳酸氢钠、氯化钙、硫酸锌、磷 酸二氢钾、硫酸亚铁、EDTA均为分析纯。AA／AMPS二元共聚物(代号YSS一92自制)。 2．2共聚物的合成 在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝器的反应瓶中，加入一定量的水，开动搅 拌，升温至一定温度后，同时滴加丙烯酸、AMPS和次亚磷酸钠的混合物和引发剂过硫酸铵的 水溶液，滴加完毕，继续搅拌反应2—3小时，冷却至40C左右即可得固体含量大于30％的淡 黄色粘稠透明共聚物产品。 23阻垢性能的测定“】 23 1碳酸钙垢阻垢率的测定 254 阻垢剂。：悔此溶液放人1升烧杯中，置于80±1℃水浴中浓缩2倍，取出冷至室温，过滤，滤液 用EDTA滴定，并按下式计算阻垢率： T-—V—I-—V。2×100％ 2 dVo—V 式中： T——碳酸钙垢阻垢率； vn——试验前消耗的毫升数； v，——加阻垢剂试验后消耗的毫升数； U…不加阻垢剂试验后消耗的毫升数。 —一浓缩倍数。 3 2 2磷酸钙阻垢率的测定 PH值为91，加入10rag／1阻垢剂。将此溶液放人500毫升容量瓶中，置于80±FC水浴中lo 小时，取出冷至室温，过滤，用抗坏血酸法测定滤液中的P04”浓度，并按下式计算阻垢率： ，一(P043)1一(P043)2 3)2 式中： 卜磷酸钙垢阻垢率；‘(P043)o一(P04 (P043)。——试验前测得的P04”浓度； (飓3)。——加阻垢剂试验后测得的P04”浓度； (P04 3)：——不加阻垢剂试验后测得的P04”浓度。 3结果与讨论 31 丙烯酸和AMPS的质量比对阻垢性能的影响 固定引发剂用量为10％(与单体总质量的百分比，下同)，次亚磷酸钠的用量为15％(与单 体总质量的百分比，下同)，反应温度为95E，反应时间4．0小时，改变AA、AMPS的质量比， 按2．31及2．3．2所示方法测定阻垢率的变化，结果见表i。