銨，過硫酸銨質(zhì)量為單體總質(zhì)量的11 %，氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱回流并機(jī)械攪拌，滴加時 間為0.5h，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)4h。冷卻，停止攪拌，獲得本發(fā)明的產(chǎn)物環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚物溶液。共聚產(chǎn)物對碳酸鈣的阻垢性能研究結(jié)果列入表2。
[0035] 表2衣康酸和環(huán)氧琥珀酸的物質(zhì)的量之比對共聚產(chǎn)物阻垢性能的影響
[0036]
[0037] 實(shí)施例3
[0038]在四口燒瓶中加入4.9lg(0.05mol)馬來酸酐，8mL去離子水，攪拌溶解，緩慢滴加 50 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液8g，水浴加熱至70°C，加入0.08g催化劑鎢酸鈉，恒壓滴液 漏斗滴加氧化劑雙氧水，滴加時間為20min，同時用50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值為7~8，繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)生成6.49g(0.0492mol)環(huán)氧琥珀酸，環(huán)氧琥珀酸的產(chǎn)率為 98.3 % .。按照衣康酸、環(huán)氧琥珀酸的物質(zhì)的量之比為4:1，向燒瓶中加入25.56g(0.197mo1) 衣康酸，水浴加熱至70°C或75°C或80°C或85°C或90°C，攪拌使衣康酸溶解，繼續(xù)采用50 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8~9左右。用恒壓滴液漏斗勻速滴加引發(fā)劑過硫酸 銨，過硫酸銨質(zhì)量為衣康酸、環(huán)氧琥珀酸質(zhì)量總和的11%，氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱回流并機(jī)械攪拌， 滴加時間為〇.5h，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)4h。冷卻，停止攪拌，獲得本發(fā)明的產(chǎn)物環(huán)氧琥 珀酸-衣康酸共聚物溶液，共聚產(chǎn)物對碳酸鈣的阻垢性能研究結(jié)果列入表3。
[0039] 表3共聚溫度對環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚產(chǎn)物阻垢性能的影響
[0040]
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042] 在四口燒瓶中加入4.9lg(0.05mol)馬來酸酐，8mL去離子水，攪拌溶解，緩慢滴加 50 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液8g，水浴加熱至70°C，加入0.08g催化劑鎢酸鈉，恒壓滴液 漏斗滴加氧化劑雙氧水，滴加時間為20min，同時用50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值為7~8，繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)生成6.49g(0.0492mol)環(huán)氧琥珀酸，環(huán)氧琥珀酸的產(chǎn)率為 98.3 % .。按照衣康酸、環(huán)氧琥珀酸的物質(zhì)的量之比為4:1，向燒瓶中加入25.56g(0.197mo1) 衣康酸，水浴加熱至85°C，攪拌使衣康酸溶解，繼續(xù)采用50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氫氧化鈉溶液調(diào) 節(jié)pH值至8~9左右。用恒壓滴液漏斗勻速滴加引發(fā)劑過硫酸銨，按表4取不同質(zhì)量的過硫酸 銨，氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱回流并機(jī)械攪拌，滴加時間為〇. 5h，滴加完畢后，繼續(xù)保溫反應(yīng)4h。冷卻， 停止攪拌，獲得本發(fā)明的產(chǎn)物環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚物溶液，共聚產(chǎn)物對碳酸鈣的阻垢性 能研究結(jié)果列入表4。
[0043]表4引發(fā)劑用量對環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚產(chǎn)物阻垢性能的影響
[0044]
[0046] 實(shí)施例5
[0047] 在四口燒瓶中加入4.9lg(0.05mol)馬來酸酐，8mL去離子水，攪拌溶解，緩慢滴加 50 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液8g，水浴加熱至70°C，加入0.08g催化劑鎢酸鈉，恒壓滴液 漏斗滴加氧化劑雙氧水，滴加時間為20min，同時用50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值為7~8，繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)生成6.49g(0.0492mol)環(huán)氧琥珀酸，環(huán)氧琥珀酸的產(chǎn)率為 98.3 % .。按照衣康酸、環(huán)氧琥珀酸的物質(zhì)的量之比為4:1，向燒瓶中加入25.56g(0.197mo1) 衣康酸，水浴加熱至85°C，攪拌使衣康酸溶解，繼續(xù)采用50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氫氧化鈉溶液調(diào) 節(jié)pH值至8~9左右。用恒壓滴液漏斗勻速滴加引發(fā)劑過硫酸銨，過硫酸銨質(zhì)量為衣康酸、環(huán) 氧琥珀酸質(zhì)量總和的11%，氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱回流并機(jī)械攪拌，滴加時間為〇.5h，滴加完畢后， 繼續(xù)保溫反應(yīng)，按照表5設(shè)定繼續(xù)保溫反應(yīng)的時間。冷卻，停止攪拌，獲得本發(fā)明的產(chǎn)物環(huán)氧 琥珀酸-衣康酸共聚物溶液，共聚產(chǎn)物對碳酸鈣的阻垢性能研究結(jié)果列入表5。
[0048]表5反應(yīng)時間對環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚產(chǎn)物阻垢性能的影響
[0049]
[0050] 實(shí)施例6
[0051]采用靜態(tài)阻垢法研究加藥濃度對環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚物阻碳酸鈣及硫酸鈣垢 性能的影響，環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚物取自實(shí)施例1的表1中試驗10的合成產(chǎn)物。試驗條件 如下:溫度:80°C，加藥濃度分別為1、2、4、6、8、10、12、14、16、18及2〇11^.1/1，對碳酸鈣阻垢 性能評價的試驗配置水：Ca2+250mg·L-SHCOs-250mg·L-1(均以Ca⑶3計），濃縮倍數(shù)為1.5 倍;對硫酸鈣阻垢性能評價的試驗配置水:Ca2+2940mg·L-1 (以CaC03計），S〇42-7200mg·L-1， pH值為7.5;同時做不加藥劑的空白實(shí)驗。測定其阻垢率。
[0052]按此方法測得加藥濃度與對碳酸鈣及硫酸鈣阻垢率的關(guān)系，詳見圖2。
[0053]分析圖2可知，隨著加藥濃度增加，共聚產(chǎn)物對碳酸鈣和硫酸鈣的阻垢效率逐漸增 大，當(dāng)該藥劑加藥量為18mg·Γ1時對碳酸鈣和硫酸鈣的阻垢率均可達(dá)100.0%。
[0054] 實(shí)施例7
[0055]采用旋轉(zhuǎn)掛片失重法評價實(shí)施例1的表1中試驗10的合成產(chǎn)物環(huán)氧琥珀酸-衣康酸 共聚物的緩蝕性能。試驗條件如下：加藥濃度:40mg·I/1，材質(zhì):A3碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試片(表面積為 12.6cm2)，試片旋轉(zhuǎn)速度:75轉(zhuǎn)/分，溫度:50°C，試驗時間：72h，試驗用水為鹽城自來水，同 時做不加藥劑的空白實(shí)驗。按此方法測得該藥劑對碳鋼的緩蝕率為63.1%，說明環(huán)氧琥珀 酸-衣康酸共聚物對碳鋼具有一定的緩蝕性能，適合與其它緩蝕劑復(fù)配使用。
[0056] 實(shí)施例8
[0057 ]采用生物搖床法評價實(shí)施例1的表1中試驗10的產(chǎn)物環(huán)氧琥珀酸-衣康酸聚合物的 生物降解性。試驗條件如下:溫度:25°C，振蕩頻率120r·mirT1;加藥濃度為30mg·I/1，接種 物質(zhì)量濃度為lg·L-S試驗時間分別為：1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29(1;營 養(yǎng)鹽成份：CaCl2l10.OOmg·L-^1^0444.OOmg·L'FeClsl· 20mg·L-1，（NH4) 2S〇4l6Q·QQmg·L-1，2mL磷酸鹽緩沖溶液（pH值為7 · 5左右）；同時做不加藥劑的空白試驗。試 驗結(jié)果見圖3。
[0058]由圖3可知，環(huán)氧琥珀酸-衣康酸聚合物的降解率前10d已達(dá)50%;在第19d可達(dá) 80%以上，后期降解在90%以上，接近100%完全降解，可見，環(huán)氧琥珀酸-衣康酸聚合物的 生物降解性能非常好，屬于環(huán)境友好型阻垢緩蝕劑。
【主權(quán)項】
1. 環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑，其特征在于：其由環(huán)氧琥珀酸、衣康酸為 單體共聚合成，聚合物通式如下：式(I)中，m，n均為1~10的整數(shù)。2. 權(quán)利要求1所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征在 于:包括如下步驟： 1) 向反應(yīng)器中加入馬來酸酐及去離子水，攪拌溶解后，加入氫氧化鈉溶液使之水解為 馬來酸，水浴加熱，加入定量的催化劑鎢酸鈉，滴加氧化劑雙氧水同時用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH 值，反應(yīng)生成環(huán)氧琥珀酸，反應(yīng)結(jié)束后，向燒瓶中加入衣康酸，攪拌使衣康酸溶解，燒瓶溫度 調(diào)至一定溫度T，加入緩沖劑調(diào)節(jié)溶液pH值，保持pH值為9~10，得到反應(yīng)液； 2) 在氮?dú)夥諊拢S持溫度為70~95°C，向反應(yīng)液中勻速滴加引發(fā)劑，加熱回流并機(jī)械 攪拌，滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)； 3) 保溫反應(yīng)結(jié)束后冷卻，停止攪拌，得到環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征 在于:步驟1)中，所述的反應(yīng)器為裝有回流冷凝器、恒壓滴液漏斗、溫度計及攪拌器的四口 燒瓶。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征 在于：步驟1)中，環(huán)氧琥珀酸和衣康酸的物質(zhì)的量之比為1:1~1:5,催化劑鎢酸鈉占衣康 酸、環(huán)氧琥珀酸質(zhì)量總和的7~12%。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征 在于:步驟1)中，所述的緩沖劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征 在于:步驟2)中，勻速滴加引發(fā)劑的滴加時間為0.5h，繼續(xù)保溫反應(yīng)時間為1~5h。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的方法，其特征 在于:步驟3)中，所述的反應(yīng)結(jié)束后冷卻，停止攪拌，得到聚合反應(yīng)產(chǎn)物溶液;向聚合反應(yīng)產(chǎn) 物溶液中加入無水乙醇，攪拌后得到聚合反應(yīng)產(chǎn)物沉淀，真空干燥至恒重，得到環(huán)氧琥珀 酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑，屬于反滲透膜水處理藥劑技術(shù)領(lǐng)域，其由環(huán)氧琥珀酸、衣康酸為單體共聚合成，聚合物通式如下：式(I)中，m，n均為1～10的整數(shù)。本發(fā)明還公開了環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑的制備方法。本發(fā)明的環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚綠色阻垢緩蝕劑通過將羧基、醚基等官能團(tuán)引入分子中，使得該聚合物即對碳酸鈣、硫酸鈣具有優(yōu)良的阻垢分散性能，且對碳鋼有一定的緩蝕作用，環(huán)氧琥珀酸-衣康酸共聚物加藥量為18mg·L-1時對碳酸鈣、硫酸鈣的阻垢率均可達(dá)100.0％；本發(fā)明制備方法，合成共聚物的原料易得，反應(yīng)條件溫和，共聚產(chǎn)物可生物降解，無磷、對環(huán)境無影響，合成成本及后處理費(fèi)用低。
【IPC分類】C07C59/305, C02F5/10, C07C51/367
【公開號】CN105439298
【申請?zhí)枴緾N201510752629
【發(fā)明人】石文艷, 邵榮, 許偉, 吳俊 , 顏秀花, 董小飛, 李凱
【申請人】鹽城工學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月6日