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随着人们环境保护意识的提高,环保法规日益完善,磷系水处理剂的使用受到了严格的限制,因此开发环境友好水处理剂必将是今后水处理行业的发展方向。聚丙烯酸由于主要官能团为羧酸官能团,结构单一,使得在抑制磷酸钙垢、稳定锌盐等方面效果不显著。本文用新工艺合成了单体2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠,然后再与丙烯酸共聚得到环境友好水处理剂丙烯酸/2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠共聚物,达到在聚丙烯酸中引入磺酸基团的目的,产物阻垢分散性能较聚丙烯酸有所改善。本文首先由亚硫酸氢钠和环氧氯丙烷合成中间体3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后中间体再与烯丙醇在氢氧化钠催化下合成了2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠,产品经过元素分析、红外光谱和核磁共振谱图表征,表明得到目标产物,该合成路线未见文献报道。并研究了该反应催化剂用量、物料配比、反应温度、反应时间对产率的影响,优化了反应条件,得出产率较高的合成条件(该步反应收率为78.4%)。然后再以水为溶剂,丙烯酸和2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠为单体,采用三种不同的引发剂体系:(1)以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂;(2)以过硫酸铵/亚硫酸氢钠/七水合亚硫酸铁三元氧化还原体系为引发剂;(3)过硫酸铵/次亚磷酸钠二元氧化还原体系为引发剂。并以静态阻碳酸钙垢、磷酸钙垢为评价指标对其进行评定,筛选出较好的引发剂体系,即过硫酸铵/亚硫酸氢钠/七水合亚硫酸铁组成三元氧化还原体系。同时还探讨了催化剂用量、物料配比、反应温度、反应时间与产物阻垢分散性能之间的关系。然后在优化条件下,合成一系列产品,并分别进行抑制碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙沉积,稳定锌盐和分散氧化铁的性能进行了评定。结果表明:(1)丙烯酸/2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠共聚物的阻碳酸钙垢率随着共聚物中磺酸基团含量增加而下降,共聚物中磺酸基团的含量越低,阻碳酸钙垢性能越好,其中样品1阻碳酸钙垢性能最好,其用量为10mg/L时,阻垢率达到71.9%。(2)丙烯酸/2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠共聚物的阻磷酸钙垢的能力随着共聚物中磺酸基团的含量的增加而增加,当配比为0.8:1,样品阻磷酸钙垢能力优异,质量浓度为5mg/L时,阻垢率已达到100%。(3)丙烯酸/2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠共聚物的阻硫酸钙垢的能力随