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有机膦羧酸型水质稳定剂的合成及其缓蚀阻垢性能研究

张健

  膦羧酸型水质稳定剂,缓蚀阻垢性能的优异和污染少而在工业冷却水处理系统中应用越来越普遍。本学位论文以膦羧酸型化合物2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(简称PBTCA)和聚合膦羧酸型化合物膦酸化水解聚马来酸酐(简称PHPMA)为研究对象,实验研究了合成两种产品的新工艺条件,并对合成产品的组成结构进行了分析。在缓蚀阻垢性能方面对合成产品进行了实验研究。合成的两种产品为开发精细磷化工产品开辟了一条新的途径。以亚磷酸二乙脂、反丁烯二酸二乙脂、丙烯酸乙脂等为反应原料,在碱性催化剂(乙二胺)的作用下经三步反应得到2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(简称PBTCA)。在水为溶剂、H_2O_2为引发剂、FeCl_3为催化剂的条件下,以顺丁烯二酸酐和亚磷酸为原料经两步反应合成制得膦酸化水解聚马来酸酐(简称PHPMA)。用红外光谱、质谱和高效液相色谱对合成产品的组成结构进行了分析。以旋转挂片失重法分别考察了合成产品在单独使用、预膜处理和以金属离子复配的情况下的缓蚀性能。结果表明:合成的PBTCA产品在20mg/l的药剂用量时就可达到明显的缓蚀效果;在预膜处理时,只需加入4mg/l的用量就可达到缓蚀要求;在复配时与Zn~(2+)的协同性较好。合成的PHPMA产品在50mg/l的药剂用量下其缓蚀率可达90%以上;预膜处理,只需10mg/l就能达到缓蚀要求;在复配时与Ni~(2+)的协同性较为明显。以动态鼓泡法研究了合成产品的阻垢性能。实验验证了合成产品在低浓度下,CaCO_3晶体生长动力学属于Langmuir吸附模型。考察了合成的PHPMA产品在不同的药剂用量、PH值、钙离子浓度等条件下的阻垢性能。研究结果表明,合成产品缓蚀阻垢性能较高,适合应用于工业冷却水处理系统。……   
[关键词]:PBTCA;PHPMA;水质稳定剂;水处理剂;缓蚀剂;阻垢剂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:四川大学2001年
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