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随着全球水环境问题不断的出现,开发高阻垢率、可生物降解的绿色环保型阻垢剂已成为21世纪水处理领域研究重心。目前,被国际上公认为是新型绿色的阻垢剂主要有两种:聚天冬氨酸(PASP)和聚环氧琥珀酸(PESA)。聚天冬氨酸具有广泛的用途,国内外对其研究基本趋于成熟。聚环氧琥珀酸是一种无磷、无氮,且可生物降解性良好的阻垢剂。由于对其研究时间较短、合成成本高、产品垄断、阻磷酸钙垢及稳锌效果不明显等原因,还主要处于研究阶段且对其衍生物的研究也很少。因此,对聚环氧琥珀酸共聚物的研究已成为水处理领域的热点课题。鉴于聚合物中引入磺酸基团,可以提高抑制磷酸钙垢及稳锌的能力。本文首次将环氧琥珀酸(ESA)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)三种单体进行了共聚,合成了环氧琥珀酸/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物(以下简称ESA/AA/AMPS三元共聚物)。首先,以马来酸酐为原料,双氧水为氧化剂,钨酸钠为催化剂,使之发生环氧化反应生成环氧玻珀酸盐。在引发剂作用下,以提纯后的环氧琥珀酸盐进一步与丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸进行共聚反应,合成环氧琥珀酸/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物。并考察了三种单体配比,聚合温度,聚合时间和引发剂浓度对碳酸钙、磷酸钙的阻垢效果及稳锌性能的影响,找出了最佳合成工艺条件为:单体配比为1:1:0.5,聚合温度为95℃,引发剂浓度为5%,聚合时间4h。再次,采用红外光谱法(IR)、氢核磁共振法(1H-NMR)对共聚产物进行了结构表征。共聚物的IR、1H-NMR谱图表征表明,产品分子结构中具有特征基团如羧基、羟基、醚键、磺酸基等,说明在聚环氧玻珀酸分子结构中成功地引入了另外两种单体,合成了 ESA/AA/AMPS共聚物。另外,用减量法测定了共聚物的固体含量为31.53%,游离单体含量为1.0890%。最后,采用静态阻垢法评定了 ESA/AA/AMPS三元共聚物的阻垢性能。实验结果表明:ESA/AA/AMPS共聚物有较好的阻硫酸钙垢、抑制磷酸钙沉积和分散锌盐的能力,适用于高pH值水系,其阻垢分散性能较聚环氧琥珀酸有明显的提高。但ESA/AA/AMPS共聚物对碳酸钙的阻垢效果和聚环氧琥珀酸基本相当。电镜扫描结果表明,ESA/AA/AMPS共聚物的阻垢机理主要以晶格畸变为主,其次还有吸附、螯合增溶和分散作用。