無(wú)磷無(wú)氮型阻垢劑PESA-g-PAA/AHPS 阻垢緩蝕性能

房婉玉，彭 凌，陳東升，田遠(yuǎn)松，沙亞?wèn)|，魏無(wú)際

（南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210009）

聚環(huán)氧琥珀酸（PESA）是一種具有可生物降解性和無(wú)磷無(wú)氮結(jié)構(gòu)的綠色阻垢劑〔1〕。 由于其阻垢分散性能有一定局限性，特別是對(duì)磷酸鈣〔Ca3（PO4）2〕的阻垢效果較差，導(dǎo)致應(yīng)用受限。提高PESA 的阻垢性能目前有2 種途徑，一是與其他阻垢劑復(fù)配，如郭靜等〔2〕將PESA 與羥基亞乙基二膦酸（HEDP）復(fù)配，同時(shí)提高了阻垢和緩蝕性能；二是合成PESA 之前，將環(huán)氧琥珀酸單體（ESA）與其他單體進(jìn)行共聚得到新型共聚物〔3-4〕，如李海花〔5〕、高美玲等〔6〕將ESA 與衣康酸（IA）、苯乙烯磺酸鈉（SSNa）或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）進(jìn)行共聚，得到阻垢分散性能良好的ESA/IA/SS 和ESA/IA/AMPS 三元共聚物。 不改變PESA 主鏈結(jié)構(gòu)， 在聚合物PESA 上接枝改性的研究報(bào)道較少〔7〕。

本課題組曾合成聚環(huán)氧琥珀酸接枝聚丙烯酸（PESA-g-PAA）， 發(fā)現(xiàn)其阻CaCO3和CaSO4的性能較PESA 有所提高，但阻Ca3（PO4）2垢和分散鋅鹽的能力依然很低〔8〕。 筆者在此前研究基礎(chǔ)上對(duì)PESA進(jìn)一步接枝改性引入磺酸基團(tuán)， 合成了聚環(huán)氧琥珀酸接枝聚丙烯酸/烯丙氧基羥丙基磺酸鈉（PESA-g-PAA/AHPS），以期提高改性PESA 的阻Ca3（PO4）2垢和分散鋅鹽性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑和儀器

PESA 為水溶液， 相對(duì)分子質(zhì)量400~1 500，固含量≥40%，吉林市安治化工有限公司，改性前經(jīng)提純并烘干處理。 其他試劑均為分析純。

垢的形貌分析用S-3400N 型掃描電子顯微鏡（SEM，日本Hitachi 公司）完成。

1.2 PESA-g-PAA/AHPS 的合成

取50 g 提純烘干的PESA、2.0 g 過(guò)硫酸鈉、80 mL蒸餾水置于250 mL 四口燒瓶中，安裝恒壓滴液漏斗、冷凝管和攪拌裝置。 水浴加熱至80 ℃后保溫0.5 h，以4 s 1 滴的速度滴加40 mL 丙烯酸和4.0 g AHPS的混合液，滴加完畢攪拌反應(yīng)4 h。……