穆冰碩,來水利,張 燕
(陜西科技大學 中國輕工業輕化工助劑重點實驗室,陜西 西安 710021)
共聚物阻垢劑是運用溶液聚合的方法,將含有各種官能團的單體,如羧基、羥基、磺酸基、酰胺基、酯基等合成二元、三元以及四元聚合物[1]。阻垢劑的阻垢原理就是利用當中羥基、磺酸基、酰胺基、膦酸基等能夠對金屬陽離子進行螯合的功能,降低其與陰離子結合,防止水垢的產生[2]。阻垢劑的阻垢性能與其分子中官能團數量和比例有著直接的關系,分子中的羧基具有螯合金屬陽離子的作用,分散原本會形成垢樣的金屬離子;它還會改變晶體原本的晶格排列,進而達到阻垢的效果。當磺酸基團接觸到阻垢分子時,由于此強酸基團的親水性和離子特性都比較顯著,能夠加速解離難溶鹽,同時還能發揮其對羧酸基團形成鈣凝膠的阻礙作用,這樣就能使得阻垢劑產物更好的溶解于水[3-6]。
能夠與衣康酸發生雙鍵加成聚合反應的化學物有很多,并且生物降解衣康酸的效果都十分出眾;衣康酸價格低廉[7],分子不含磷,對環境友好,是一種綠色環保產品[8,9]。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸分子中的磺酸基能夠顯著改善產物的溶解性,不容易使鈣成為凝膠。甲基丙烯酸烴丙酯可溶解于水,且毒性微乎其微,還能與單體自由基進行聚合反應。甲基丙烯酸烴丙酯分子內含有阻垢效果顯著的羧基、羥基和酯基官能團。
基于以上原因,本實驗使用原料為衣康酸,為增強改性……