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摘 要

本文选择丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸十八酯(SA)为单体，偶氮二异丁腈为引发剂,异丙醇为链转移剂，溶剂选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，采用自由基聚合的方法合成了三元共聚物AA/AMPS/SA。研究了引发剂、链转移剂的用量及反应温度、时间等因素对聚合产物的性能影响，最终确定最佳合成工艺:m(AA):m(AMPS):m(SA)=6:3:1；偶氮二异丁腈用量为单体总质量的1.2%，异丙醇用量为单体总质量的4%，反应温度为90℃，时间为8h，合成了的三元共聚物AA/AMPS/SA。

利用其良好的阻垢分散性，用于工业循环冷却水系统中，抑制水体结垢，提高冷却用于水的循环次数，减少排污量和补水量，产生环境效益和经济效益。

通过静态阻垢法，对AA/AMPS/SA三元共聚物的阻垢性能进行评价，包括阻碳酸钙垢CaCO₃、磷酸钙垢Ca₃(PO₄)₂、稳定锌盐性能，讨论了最佳单体配比和反应条件对阻垢性能的影响。并确定阻碳酸钙垢CaCO₃、磷酸钙垢Ca₃(PO₄)₂、稳定锌盐最佳效果为89.51%、87.65%、82.37%。

关键词： 共聚物 阻垢 分散

ABSTRACT

We selection acrylate (AA)，2 - acrylamido - 2 - methylpropane sulfonic acid (AMPS) and stearyl acrylate (SA) is a monomer,azobisisobutyronitrile as an initiator，a chain isopropanol transfer agent，optional solvent N,N-dimethylformamide (DMF)，was synthesized by free radical polymerization of the terpolymer AA / AMPS / SA．The effect of the polymerization product properties of the initiator，the amount of chain transfer agent，the reaction temperature，time，and other factors to determine the best synthesis:m (AA):m (AMPS):m (SA) = 6:3:1； azobisisobutyronitrile in an amount of 1.2% of the total mass of the monomers，an amount of 4% isopropanol total mass of the monomers，the reaction temperature was 90 ℃，time of 8 h，the synthesis of terpolymer AA / AMPS / SA．

Scale dispersion for industrial cooling water system,inhibiting fouling the water and improve water used for cooling cycles，reduce emissions and fill water，generating environmental and economic benefits.

Static scale method，the AA / AMPS / SA terpolymer scale performance evaluation，including blocking calcium carbonate scale CaCO₃，stable and zinc oxide dispersion performance，calcium phosphate Ca₃ (PO4)₂，discussed the best monomer ratio and reaction conditions on the performance scale．And to determine the resistance of calcium carbonate scale CaCO₃，calcium phosphate Ca₃(PO4)₂，the best results and stable dispersion of zinc oxide was 89.51%，87.65%，82.37%．

Key word：Copolymer；Scale；Dispersion

目 录

摘 要 I

ABSTRACT I

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2共聚物水处理剂的分类 1

1.2.1 羧酸类共聚物 2

1.2.2 磺酸类共聚物 2

1.2.3 含磷类共聚物 3

1.2.4 环境友好类共聚物 4

1.3 AMPS共聚物的合成及应用 4

1.3.1 AMPS的合成 5

1.3.2 AMPS共聚物在工业水循环中的应用 6

1.4 研究内容及设计路线 8

1.4.1 研究内容 8

1.4.2 设计路线 8

第二章 三元共聚物的合成及表征 10

2.1 实验药品及仪器 10

2.2 三元共聚物的合成 11

2.3 反应机理 12

2.4 三元共聚物的表征 13

2.4.1 聚合物的红外光谱分析 13

2.4.2 聚合物的凝胶渗透色谱分析 14

第三章 三元共聚物在工业循环冷却水中的阻垢性能测试 16

3.1 实验药品及仪器 16

3.2 碳酸钙CaCO₃垢的测试方法 17

3.2.1 溶液配制 17

3.2.2 试验步骤 19

3.2.3 阻垢率计算公式 19

3.3 磷酸钙Ca₃(PO4)₂垢的测试方法 19

3.3.1 溶液配制 20

3.3.2 PO43-含量工作曲线绘制 20

3.3.3 实验步骤 21

3.3.4 阻垢率计算公式 21

3.4 稳定锌盐的测试方法 22

3.4.1 溶液配制 22

3.4.2 Zn² 含量工作曲线绘制 22

3.4.3 实验步骤 23

3.4.4 阻垢率计算公式 23

3.5 反应条件对三元共聚物阻垢性能的影响 24

3.5.1 单体配比 24

3.5.2 引发剂用量 25

3.5.3 链转移剂的用量 26

3.5.4 反应温度 27

3.5.5 反应时间 28

3.5.6 小结 29

第四章 结论与展望 30

4.1 结论 30

4.2 展望 30

参考文献 32

致 谢 34

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