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同济大学微量元素研究所研制成功的低膦型水质稳定剂是一种由缓蚀剂、阻
垢剂、分散剂组合成的复合配方,实际应用表明,该产品具有优异的缓蚀、阻垢
和分散性能。本文在此工作基础上一步合成了兼具缓蚀、阻垢和分散作用的新型
低膦共聚物水质稳定剂,并测定了其性能,同时还讨论了该共聚物的分子量分布
范围及可能存在的结构。
1.以水为溶剂,用过硫酸铵一次磷酸盐引发体系合成膦酸共聚物,其最佳单体
配比(MA∶AMPS∶AA)为0.50∶0.05∶0.44,最佳合成温度为85~87℃。投加
浓度为50mg.L-1时,在配制水(Cl-100mg.L-1,HCO3-100mg.L-1,SO42-100mg.L-1)
中,缓蚀率为95.2%,阻CaCO3垢率为94.1%,阻Ca3(PO4)2率为98.5%,
Fe2O3分散性为透光率50.2%。
2.该药剂的含磷量为4.65%,远低于国内外普遍采用的有机膦缓蚀剂的含磷量。
热分析结果表明,该产品在200℃时仅分解2.49%,250℃时分解率为24.9%,
是一种适合于高温水质的缓蚀阻垢剂。
3.该共聚物对Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-有较好的宽容度;与钙离子之间存在缓
蚀协同效应,当钙离子浓度大于20mg.L-1时才具有较好的缓蚀效果。Fe3+、
Fe2+、Cu2+对该共聚物的缓蚀性能有较大的影响,总铁高于3mg.L-1、Cu2+
高于0.05mg.L-1时,其缓蚀性能显著降低。
4.用凝胶渗透色谱测定了该共聚物的分子量为5000~7000。用核磁共振谱
1H-NMR、13C-NMR、31P-NMR分析了共聚物的结构。
关键词:优化合成,缓蚀阻垢,膦酸共聚物,协同效应,GPC,NMR