论文部分内容阅读
随着社会和经济的发展,全球都面临着水资源紧缺的突出矛盾。高效的利用循环冷却水成为节约用水的手段之一,投放高性能的阻垢剂是高效使用循环冷却水的最经济、最方便的手段。水解聚马来酸酐由于无毒、对环境无害、有较好的生物降解性、阻垢效果较好,是众多阻垢剂中最具发展前景的阻垢剂之一。羧酸基（-COOH）有优异的阻垢性能,水解聚马来酸酐（HPMA）的主链上的每个碳原子上都含有一个羧酸基,因此它具有优良的阻垢性能。水解聚马来酸酐过去一直采用有机溶剂法制备,其工艺存在反应周期长,需要大量的溶剂和昂贵的引发剂,产品成本高,溶剂回收困难,对环境有污染等缺点。本文针对水解聚马来酸酐传统生产工艺的缺点,以水为溶剂,过氧化氢为引发剂,在自制复配式催化剂的作用下,合成了水解聚马来酸酐,是一种对环境友好型的合成工艺。利用化学滴定法和乌式粘度法对影响单体残留量（溴值）、粘度的实验条件进行分析,确定了引发剂和催化剂的种类和用量,聚合工艺条件。结果表明:在105～110℃,催化剂用量/单体总量=7μg/g,M2+/Cu2+=2,H2O2/单体总量=1g/g,引发剂的滴加时间为150min,反应时间为120min的条件下,反应生成的水解聚马来酸酐的性能达到最佳。全面系统地考察了实验条件对产物阻垢性能的影响,结果表明,该水解聚马来酸酐在高硬度、高碱度、高pH值的水处理系统中,表现出优良的阻垢性能,有较好的耐温性和时效性,同时能与一定量的表面活性剂有协同效应,从而提高阻垢性能。初步探讨了水解聚马来酸酐的阻垢机理。同时采用FT-IR对聚合物的结构进行了研究。目前较广泛使用的防垢方法主要是定期、定量地向循环冷却水中投加一些阻垢剂,缓蚀剂以及杀菌剂等。但是这些试剂长时间使用往往会相互影响,降低阻垢性能,造成水的污染,而且长时间对设备产生腐蚀作用。因此,迫切需要一种能从根本上防止结垢的方法来处理循环冷却水。采用二价铁离子和双氧水的引发体系,将马来酸酐接枝到棉纤维上,通过接枝改性使之成为高效水处理材料,得到较高的单体的转化率和接枝率。改性后的棉纤维阻垢效果好,成本低,免除了定期换药、投药的麻烦,也减少了对环境的污染和对设备的损害。通过对接枝率、改性纤维对钙和镁离子的动态吸附实验考察,得出了最佳实验工艺条件:马来酸