环氧琥珀酸与丙烯酸共聚物的合成及性能研究

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聚环氧琥珀酸是世界公认的绿色水处理剂及更新换代产品。由于其问世较短,产品因垄断而不易获得等原因,关于其阻垢性能的研究较多,但对其衍生物尚缺乏研究。本工作首次将环氧琥珀酸和丙烯酸共聚,研究了反应条件与共聚物的阻垢性能、分散性能等之间的关系,进而通过红外谱图和核磁谱图测试得出共聚产物的结构式。用正交试验的极差分析方法得出各反应物用量对共聚产物阻垢性能的影响,其显著性顺序为:环氧琥珀酸用量>丙烯酸用量>过硫酸钾用量,进一步进行详细试验分析得出了各反应物的最佳用量:环氧琥珀酸和丙烯酸的质量用量比为5:6,过硫酸钾的质量用量为单体总用量的3.5%。以聚合反应时间、聚合反应温度、反应体系pH值等作为主要的考察因素,研究了共聚反应条件对共聚物性能的影响,发现当反应时间为4小时时聚合产物的钙离子稳定浓度为219mg/L,随着时间的延长聚合物的阻垢性能逐渐降低;当聚合反应温度为90℃~95℃时聚合产物的钙离子稳定浓度为223 mg/L,反应温度过低或过高阻垢性能都不太好;当反应体系的pH为13时聚合产物的钙离子稳定浓度为221 mg/L,且再增大体系的pH值对聚合产物的性能影响不大。因而确定反应条件最佳为:反应时间为4h,反应温度控制在90℃~95℃之间,过程的pH值为13。采用乌氏粘度计法测出最佳反应条件下共聚物的分子量范围为1500~2000。并用核磁和红外等测试方法得出共聚物的结构是为采用浊度法和分光光度法研究了共聚物对碳酸钙的分散性能并确定了共聚物的最佳加入量。结果表明,共聚物具有一定的分散性能,并且当共聚物的加入量为2.3%时,分散碳酸钙吸光度可达58%。
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