聚环氧琥珀酸对硅片有没有缓蚀作用( 二 )


阻垢剂的发展经历了从无机到有机,从天然到合成,从高磷、低磷
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到无磷的发展历程 。对于聚合物阻垢剂来说,阻垢剂先后经历了合成聚合物阻垢剂和天然聚合物阻垢剂两大类 。而合成聚合物阻垢剂又可进一步分成羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂和环境友好型阻垢剂4 种 。
羧酸类聚合物阻垢剂是一类以丙烯酸、马来酸或马来酸酐为单体发生均聚或者与其它单体共聚而形成的一类水溶性高分子物质,主要有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸以及水解聚马来酸酐等 。在此类阻
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垢剂中起作用的主要是聚合物中的- COOH 基团,它对Ca2+ 、Mg2 +、Ba2 + 、Fe3 + 、Cu2 + 等具有较强的螫合能力,不仅具有分散和凝聚的作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而达到阻垢和防垢的目的 。
磺酸类聚合物阻垢剂是一类由磺酸单体聚合而成的阻垢剂,包括二元、三元等多个种类 。常用的磺酸单体主要有2 - 羟基- 3 - 烯丙氧基磺酸( HAPS) 、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸钠和2 - 丙烯酰胺- 2 - 甲基丙磺
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酸(简称AMPS) 。其中由于AMPS 价格适中,对水解、温度和二价阳离子的作用稳定,目前被作为使用最多的一种磺酸单体而得到应用,以其作为共聚单体合成的磺酸共聚物更是格外引人注目 。由于磺酸类聚合物可以有效地防止均聚物与水中离子反应生成难溶性聚合物———钙凝胶,特别能抑制磷酸钙垢,能有效地分散颗粒物、稳定金属离子和有机膦酸,尤其对铁垢有很好的阻垢分散作用,另外,由于磺酸基团对盐不敏感,抗温、抗盐能
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力较好,尤其抗高价金属离子的能力强,因而在国内外掀起了一股研究开发的热潮 。
有机含磷共聚物是由无机单体次磷酸与其它有机单体如丙烯酸(AA) 、马来酸(MA) 、含磺酸基单体等共聚而成的聚合物 。其显著的结构特征就是膦酸基和羧基存在于一个分子上,即同时含有-PO(OH) 基团和-COOH 基团,和其它种类的共聚物阻垢剂相比,它的缓蚀、阻垢效果明显,且价格低廉,对硫酸钙、磷酸钙、硅酸镁等也有很好的
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去活化作用 。有机含磷共聚物一般分为两类,一类为膦酸亚基聚羧酸、膦基聚羧酸或聚膦基羧酸( PCA),另一类为膦酰基羧酸( POCA),其中较常用的是PCA 。PCA 还可分为膦基聚丙烯酸和膦基聚马来酸两大类 。
环境友好阻垢剂又称绿色阻垢剂,是随着绿色化学的兴起而开发出的新型阻垢剂,它是一类具有良好阻垢效果又几乎不污染环境的水溶性高分子聚合物 。目前国内外研究开发的此类阻垢剂主要有聚天冬氨酸
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( PASP)和聚环氧琥珀酸( PESA) 。
聚天冬氨酸(PASP)作为水处理的新型绿色化学品,是一种从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无害的易生物降解的水处理药剂,它的可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂 。使用后的PASP可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的终产物 。
聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无磷、无氮和生物降解性能好的兼有阻垢和缓蚀双重功能的水处理剂,20世
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纪90年代初美国就开发了这种药剂,日本及其它国家也相继开始对聚环氧琥珀酸钠及其衍生物进行了研究,目前正日益成为国际上研究的热点
单宁、木质素、淀粉、纤维素、腐植酸钠、壳聚糖等天然高分子化合物由于其含有许多酚羟基对Ca2 + 、Mg2 + 等盐垢晶体的生长具有一定的抑制作用而最早被作为阻垢剂在工业上得到广泛使用 。在20世纪60年代,天然聚合物由于其来源广,价钱低、又可被生物降解等一
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系列性能而得到迅猛发展 。但是由于其在水处理应用中投放量大(约为50~200 mg/ L),在高温高压下不稳定易分解,且杂质含量高,故后来逐渐被新出现的大量合成阻垢剂所取代,早期的天然聚合物现已极少使用 。
单宁存在于多种植物及果实(如五倍子)中,结构比较复杂,属多元酚类化合物,含有许多酚轻基和部分水解后所产生的梭基,并包括一些单体的混合物,分子量一般在 2,000 以上 。大部分水解类单宁
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都含有没食子酸这种结构单元,各单元间以醋或贰键相连,即通过氧原子来连接 。由于分子结构中有大量的氢基和羧基,因此能与多种金属离子 Fe2+、Ca2+、Mg2+等鳌合形成溶解度较大的鳌合物,阻止了水垢的析出 。单宁的阻垢能力比淀粉强,冷却水中投加50ml/L单宁,阻垢率为 60% 。单宁在钢材表面能与铁离子或氧化铁反应生成一种致密的保护膜,抑制碳钢的腐蚀 。此外,单宁对硫酸盆还原菌还有一定的杀菌作用 。