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聚环氧琥珀酸(PESA)是一种不含氮磷,可生物降解且具有优良阻碳酸钙垢性能的新型阻垢剂,但其阻磷酸钙垢、硫酸钙垢、稳定锌盐及分散氧化铁性能较差。磺酸基团和羟基基团分散性能好,可有效弥补以上不足。本实验将环氧琥珀酸氢钠(ESA)与同时含有羟基和磺酸基团的水处理剂单体3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠(HAPS)共聚,生成新型绿色阻垢剂,用以改善PESA的多元阻垢性能。本实验先在醇水溶液中合成ESA,再用两步法共聚得到新型阻垢剂ESA-HAPS。采用红外光谱、核磁共振对产物进行了结构表征;测定ESA熔点为150℃;采用粘度法测得共聚物特性粘度为0.7264dL/g,粘均分子量为3115.56;采用直接干燥法测得其固含量为40.21%。通过单因素和正交实验得出,ESA适宜合成条件为:环化时间2.5h,温度65℃,反应液pH为3.5,钨酸钠用量为4%。在此较佳工艺条件下,ESA的收率达94.1%。以共聚物对磷酸钙垢和碳酸钙垢的阻垢性能为评定指标,由单因素和正交实验得出ESA-HAPS适宜合成条件为:单体配比3:1,过硫酸钾用量6%,共聚温度85℃,共聚时间3.5h。在此工艺条件下制备的ESA-HAPS对磷酸钙和碳酸钙的阻垢率分别达73%和70%。通过静态实验,对比考察了不同投加量下共聚物ESA-HAPS、ESA/HAPS的复配物及市售PESA的阻垢分散性能。实验结果表明,随着加药量的增加,阻垢率先增大后趋向平缓。其中ESA-HAPS对碳酸钙垢、磷酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢率分别达83%、80%和95%,稳锌率可达45%。与PESA对碳酸钙阻垢性能相差不大,优于ESA/HAPS;对磷酸钙和硫酸钙垢的抑制性能、锌盐的稳定能力及氧化铁的分散能力都较ESA/HAPS、 PESA有明显改善,表明改性获得了良好效果。阻垢效果影响实验表明,ESA-HAPS对水质变化的适应性较强,在高钙、高温和高pH水质中,阻垢性及稳定性较好。对呼和浩特市某电厂水质进行分析,在该水质下进行的静态协同性能实验结果表明,ESA-HAPS与PAA在质量配比为2:1时对阻碳酸钙垢和磷酸钙垢有协同作用,阻垢率可分别达92.8%和90%以上,且该复配物适宜投加量为18mg/L,并通过动态实验验证了其阻垢性能,可用于该电厂循环冷却水系统。