基于β-環(huán)糊精的共聚物無磷阻垢劑的制備及性能評價(可編輯)

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1、基于β-環(huán)糊精的共聚物無磷阻垢劑的制備及性能評價湖北大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版V01.34第34卷第2期No.21111簍!旦:!!!:型!!墜!!!堅!竺!!墜型!!!:!!塑!!!!!:』些:墼!!:一文章編號:1000?2375201202?0154一04基于伊環(huán)糊精的共聚物無磷阻垢劑的制備及性能評價邱鳳仙,顧曉仙,郭小瑞,董科,周鑫,楊冬亞江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212023摘要采用p環(huán)耦精fcD對馬來酸酐MA進行政性.制備馬來酸酯化p環(huán)糊精#CD-MA,再與對苯乙烯磺酸鈉SSS單體.以過硫酸銨為引發(fā)劑,采用自南基聚合方法制備r新型的共聚

2、物無磷阻垢劑#CD-MA?sss.使用烏氏牯度法測定r特性粘數(shù),表示出了共聚物的相對分子量.采用紅外光譜法FT-IR和紫外光譜法UV對阻垢劑的結(jié)構(gòu)進行了表征,采用透射電子顯徼鏡TEM分析了阻垢后形成的碳酸鈣形貌和機理.靜態(tài)試驗條件下評價了其對碳酸鈣的阻垢性能,實驗結(jié)果表明,該阻垢劑具有優(yōu)良的阻碳酸鈣垢性能CaC/-'^阻垢率達99.9%.關(guān)鍵詞伊環(huán)糊精;無磷阻垢劑;靜態(tài)阻垢法中圖分類號TQ317文獻標志碼A阻垢劑“』是一類能阻止水中致垢鹽類在設(shè)備表面沉積的物質(zhì),通常是由于阻垢劑對水中金屬離子的螯合、對微晶的吸附分散和品格畸變L2J等作用形成.我

3、國目前冷卻水所用的阻垢劑以無機磷酸鹽、有機膦酸及膦脧鹽類等磷系配方為主,但這類阻垢劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,使Hj時岡水鋸生成正磷酸根導(dǎo)致磷酸鹽垢的形成,當(dāng)使用濃度較高時導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化和菌藻大量繁殖,形成赤潮并污染環(huán)境Ⅲ.隨著人們環(huán)境保護意識增強,許多國家已限制磷的排放,推動了低磷、無磷水處理劑的迅速發(fā)展[引,因此設(shè)計并合成出具有特殊結(jié)構(gòu)、無毒、無磷、防垢性能好的新型無磷阻垢劑尤為重要.p環(huán)糊精伊CD是一種天然綠色化學(xué)品,由7個葡萄糖單元通過l,4Ⅵ甙鍵連結(jié)而成,含有大量活性的一0H基團西。],生產(chǎn)成本低,是近年來備受關(guān)注的材料。本文中采用FCD對馬來

4、酸酐進行改性,再與對苯乙烯磺酸鈉單體,合成新型的共聚物無磷阻垢劑,對其結(jié)構(gòu)、阻垢后形成的碳酸鈣形貌和機理、阻垢性能進行了表征、分析和評價.1實驗部分1.1主要試劑及儀器I爭環(huán)糊精p-CD、馬來酸酐MA和對苯乙烯磺酸鈉SSS:分析純.HH?s型水浴鍋,KQ2200DB型數(shù)控超聲波清洗器,UV2450島津紫外可見分光光度計,NEXUS型傅立葉變換紅外光譜儀,烏氏粘度計。1.2基于伊環(huán)糊精的共聚物無磷阻垢劑的合成在四口燒瓶中將pcD溶于蒸餾水中,在N,保護下加入MA,于80℃下反應(yīng)loh,制備改性的馬來酸酯化p環(huán)糊精J爭CD-MA.然后加入SSS和引

5、發(fā)劑過硫酸銨,控制滴加速度,于90℃下反應(yīng)12h,得到黃棕色透明液體,以無水乙醇進行沉淀,過濾,在50℃真空干燥箱中干燥2d,得到無磷阻垢劑,其合成路線見圖1.1.3靜態(tài)阻垢性能評定根據(jù)GB/T16632--2008水處理劑阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法測定.試驗方法中所用試劑和水,在沒有注明其他要求時,均指分析純試劑和GB/T6682規(guī)定的j級水.試驗中所收稿口期:2011?10?08基金項Fl:汀蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項日0890211132資助作者簡介:邱風(fēng)仙1965一,女,教授.博士生導(dǎo)師,E-mail:fxqluchem@[63.c0“l(fā)箜

6、!塑堡墾地篁!墨王生塹塑墮盟苤鐾塑生壁墮塹型墮劍魚堡絲絲堡笪!!!需要的標準溶液,制劑及制品+在沒有注明其他規(guī)定時,均按照GB/T601、GB/T603的規(guī)定制備.6k?,I:!::二僉竺+cH一弩賭啷0、圖IyCrYMA?sss共聚物的合成2結(jié)果與討論2.I無磷阻垢劑制備的最佳條件探討本實驗采用正交試驗。以原料配比、引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間作為町變量進行考察,選擇fl-CD:MA物質(zhì)的量為1:2.5、l:5、1:7.5和1:10,肛CD:SSS物質(zhì)的量為l:2.5、1:5、l:7.5和1:lo,引發(fā)劑占,8-CD、MA和SSS總質(zhì)量用量

7、為8%、10%、12%和14%,聚合溫度為80、85、90和95℃,聚合時間為6、8、10和12L正交試驗優(yōu)化條件結(jié)果為:j爭h.CD:MA:SSS1:2.5:5、引發(fā)劑用量為10%、反應(yīng)溫度90℃和反應(yīng)時間122.2特性粘度及相對分子質(zhì)量測定使用烏氏粘度法測定了特性粘數(shù),根據(jù)特性粘數(shù)[”]和經(jīng)驗公式X7[棚一K胎K和a分別取1。5110-3和0.82,計算阻垢劑的相對分子量。瞻結(jié)果為:[刀]一1.070138.dI。?g~。M72.3紅外譜圖分析對原料fl-CD和阻垢劑進行紅外光譜分析,結(jié)果見圖2.從ffCD譜圖上可以看出,3300~3520

8、600000cml為一H鍵的強而寬的伸縮振動峰;1cm_1為C一的伸縮振動峰;在1l200300~3520cm-1處為葡萄糖單元的特征峰.從阻垢劑紅外

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