聚羧酸類(lèi)阻垢劑如馬來(lái)酸和丙烯酸的均聚物或共聚物,因其對(duì)鈣垢的良好抑制性能,以及非磷、無(wú)氮和對(duì)環(huán)境的友好性而備受青睞。本研究以馬來(lái)酸酐和烯丙氧基聚氧乙烯醚羧酸為原料,過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑,通過(guò)自由基聚合合成了聚合物阻垢劑MA-APEA。本研究主要致力于用靜態(tài)阻垢法研究MA-APEA去質(zhì)子化程度對(duì)抑制鈣垢的影響;同時(shí)分別考察了添加量、溫度、Ca2+濃度和pH等條件對(duì)聚合物抑制碳酸鈣垢的影響;通過(guò)失重法研究了MA-APEA對(duì)A3碳鋼的緩蝕性能和去質(zhì)子化程度對(duì)緩蝕性能的影響;通過(guò)掃描電鏡和X衍射分析碳酸鈣晶體的形貌與晶型分布,并對(duì)MA-APEA的阻垢機(jī)理進(jìn)行了探索。結(jié)果表明:不同程度的聚合物去質(zhì)子化對(duì)低碳鋼的不同鈣垢和緩蝕性能有不同的影響;隨著去質(zhì)子化程度的增加,聚合物承受高堿度,高硬度和高溫的性能降低;去質(zhì)子化程度的變化影響文石和球霰石向方解石的轉(zhuǎn)化,并且?guī)缀醪挥绊慍aCO3晶體的晶體形態(tài)。MA-APEA已被證明是一種出色的鈣垢抑制劑。 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

合成MA-APEA裝置示意圖

MA-APEA-n聚合物阻垢劑的合成及其去質(zhì)子化程度對(duì)鈣垢的影響14因?yàn)楹铣蛇^(guò)程中，反應(yīng)溫度較高，部分水分蒸發(fā)導(dǎo)致的。2.4.3紅外光譜表征(FT-IR)圖2.2顯示馬來(lái)酸酐MA、單體APEA和聚合物MA-APEA的紅外光譜分析圖。MA的紅外光譜如曲線(a)所示，1618、1533和862cm-1處的峰為C=C的特征峰，1782和1845cm-1處的峰可歸屬于酸酐基的特征峰。單體APEA的紅外光譜如(b)曲線所示，2912cm-1處的峰為飽和脂肪烴C-H鍵的伸縮振動(dòng)峰；1110cm-1處的峰為聚醚的不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰，表明了-CH2CH2O-基團(tuán)的存在；937cm-1處存在著O-H的面外彎曲振動(dòng)峰，在3406cm-1處的寬吸收峰為O-H鍵的伸縮振動(dòng)峰，1721cm-1處為C=O鍵的伸縮振動(dòng)峰，表明了分子結(jié)構(gòu)羧酸官能團(tuán)的存在；C=C鍵的共軛伸縮振動(dòng)峰出現(xiàn)在1644cm-1附近。聚合物MA-APEA的紅外光譜如(c)曲線所示，1110、1351、1452和2912cm-1處的峰可能是由于-CH2CH2O-基團(tuán)的存在；3406、1721、1351和1218cm-1處的峰可以歸屬于羧酸基的特征峰；值得注意的是，1644cm-1（對(duì)于APEA）和1618cm-1（對(duì)于MA）處的C=C鍵的共軛拉伸振動(dòng)峰已經(jīng)完全消失。Figure2.2InfraredspectrumofMA(a),APEA(b)andMA-APEA(c)圖2.2MA、APEA和MA-APEA的紅外光譜圖2.4.4核磁共振表征(1HNMR)圖2.3顯示了聚合物MA-APEA的核磁共振譜圖。如圖所示，對(duì)于聚合物

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文15MA-APEA(D2Oδppm)，3.60-3.71代表聚醚中的氫質(zhì)子(CH2CH2O)，1.45為亞甲基氫質(zhì)子(CH2)，1.95、2.66和2.84為次甲基氫質(zhì)子(CH)，4.26代表與羧基相連碳上的氫質(zhì)子(–CH2COOH)，3.24為與次甲基相連碳上的氫質(zhì)子(CH2O)，4.79為溶劑殘留峰(D2O)。進(jìn)一步說(shuō)明了MA和APEA之間發(fā)生了自由基聚合。Figure2.31H-NMRspectrumofpolymerMA-APEA圖2.3聚合物MA-APEA的1H-NMR譜圖2.4.5MA-APEA的凝膠色譜合成的共聚物MA-APEA的平均分子量Mn、Mw、分子量分布等數(shù)據(jù)如表2.6所示。圖2.4顯示了聚合物MA-APEA的凝膠色譜圖，從圖中可以看出聚合物MA-APEA分子量分布較窄（PDI=1.6497），峰形較尖，說(shuō)明聚合物MA-APEA已經(jīng)被成功合成。表2.6聚合物MA-APEA的凝膠色譜數(shù)據(jù)MnMwPDIMw/Mn停留時(shí)間(min)MA-APEA13511222891.649716.392

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3488918