IA-MA-AMPS 共聚物的微波合成及其阻垢緩蝕研究

楊武魁，袁小靜，張黎黎，董社英

（西安建筑科技大學化學與化工學院，陜西西安710055）

在工業循環冷卻水系統中， 排水管道上發生嚴重的結垢和腐蝕將會浪費大量的資源和能源， 造成巨大的經濟損失〔1〕。 在水系統中使用阻垢劑和緩蝕劑是控制結垢和腐蝕最常用方法之一〔2〕，目前，使用得最廣泛的阻垢劑和緩蝕劑是三元聚合物。 由于其包含長鏈， 通過碳連接多個吸附位點不僅可與垢體螯合使其疏松而且還可以和鐵結合進而阻擋大面積的垢產生及金屬被腐蝕， 從而表現出優異的阻垢和腐蝕抑制作用。 近年來，某些聚醚共聚物（AL15）、聚天冬氨酸衍生物（GLY-PASP）等作為阻垢緩蝕劑都具有良好的阻垢和緩蝕性能〔3-4〕；研究人員還發現使用衣康酸（IA）、馬來酸（MA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）為原料合成的綠色三元共聚物也具有良好的阻垢性能〔5〕，但是傳統合成該共聚物的方法需要很長的時間，且轉化率低、反應速度慢。 利用微波輻射不僅可以加快反應速度， 而且還能降低能耗和反應的轉化率， 已被廣泛地作為聚合反應的首選〔6〕。另外，從IA-MA-AMPS 的結構可知，其包含的羧基、 羰基以及磺酸基等負電基團可與Fe 螯合，可能具有緩蝕性能。 因此本研究通過使用IA、MA、AMPS 為單體， 利用微波輻射合成三元共聚物IAMA-AMPS，考察反應溫度、反應時間、引發劑投加量、單體物質的量比等條件對共聚物阻垢性能和緩蝕性能的影響， 最后通過紅外光譜分析共聚物的結構、通過SEM 分析阻垢前后和腐蝕抑制前后的CaCO3和Q235 碳鋼的形貌來說明三元共聚物IA-MAAMPS 可能的阻垢和緩蝕機理?！?br>