聚环氧琥珀酸对硅片有没有缓蚀作用( 三 )


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木质素是存在于植物纤维中的一种组成复杂的芳香族高分子化合物,具有与单宁相似的阻垢和分散作用 。木质素是一种无定形的芳香族聚合物,有很强的活性,磺化木质素是由磺化后的结构单元组成,结构单元上含有酚羟基和羧基 。木质素磺酸盐的分子结构中有磺酸基,它的溶解度较木质素大得多,分散碳酸钙的效果也比木质素好得多 。在冷却水中投加 50m留L木质素,阻垢率为67%左右 。它进一步水解可得到含有轻基、甲氧基、醛基和
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梭基的带苯环化合物,这些基团能与水中金属离子鳌合,又能吸附在晶粒表面,防止结晶长大 。木质素磺酸盐的热稳定性好,甚至在 250℃下仍然保持良好的分散性能 。但组成不稳定,性能有波动 。
淀粉类物质是一种多轻基的高分子化合物,分子量高达百万,淀粉的外形呈颗粒状,其颗粒可分为两部分,外层的主要部分是淀粉胶,内部为淀粉糖 。淀粉的来源非常广泛,主要来源于马铃薯、玉米等 。淀粉可以看作是许多葡萄糖缩水而
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成,水解可得到一系列中间产物,但最后都能得到葡萄糖 。由于分子中有大量轻基的存在,这些轻基对水中 Ca2+、Mg2+等离子会发生一定作用,抑制钙、镁等化合物晶体生长,因而具有一定的阻垢性能 。其阻垢机理可能是发生络合增溶以及干扰晶体的正常生长 。但淀粉的阻垢性能不强,当淀粉浓度为 50ml/L时,阻垢率仅为30% 。对淀粉进行改性,制备成缓蚀阻垢剂是一个发展方向 。
纤维素属于多糖类碳水化合物,纤
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维素是无色纤维状物质,纤维素分子呈直链形 。其分子量为20,000~40,000 。经羧甲基化改性后得羧甲纤维素(简称CMC),结构中的 CH2OH 基团变成CH2-OCH2COONa作为分散剂使用,同时也是一种缓蚀剂和絮凝剂 。
腐植酸是古代植物残骸,是经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和累积起来的一类有机物质,广泛存在于泥炭、褐煤和风化煤中 。由于其富含羧基、羟基等有机基团,具有离子交换、
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吸附、络合等性质及良好的分散性,且能有效地分散金属氧化物,在金属表面形成化学性质稳定的保护膜,表现出良好的阻垢性能 。腐植酸钠是复杂的高分子羧酸盐混合物,可抑制碳酸钙晶体的生长发育 。
壳聚糖是一种线性分子,其基本组成单元为D-葡糖胺,在酸性介质中溶解后,随着氨基的质子化,表现出弱阳离子絮凝剂的性质 。同时分子中含有大量的氨基、羟基以及乙酰基,性质较活泼,可修饰、活化
和偶联,因此壳聚糖及其衍生物具备了絮凝剂和吸附剂的特性,也是目前唯一发现在生物界中大量存在的一种碱性多糖 。
目前循环冷却水系统中常用的阻垢剂有:聚丙烯酸类、膦酸类、膦羧酸类和有机磷酸脂类等 。阻垢剂的阻垢机理比较复杂,随着沉淀过程动力学,成垢预测模型和各种阻垢技术的大量研究, 使成垢机理的研究和结垢的控制有了很大的进展 。一般认为成垢物质和溶液之间存在着动态平衡, 阻垢剂能够吸附到成垢
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物质上,并影响垢的生长和溶解的动态平衡 。阻垢剂的阻垢机理 。主要有以下几种:
碳酸钙微晶成长时按照一定的晶格排列, 结晶致密而坚硬 。加入阻垢剂后, 阻垢剂吸附在晶体上并掺杂在晶格的点阵中, 对无机垢的结晶形成了干扰,使晶体发生畸变, 或使大晶体内部的应力增大, 从而使晶体易于破裂,阻碍了垢的生长 。
络合增溶作用是阻垢剂在水中能够与钙镁离子形成稳定的可溶性螯合
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物,将更多的钙镁离子稳定在水中, 从而增大了钙镁盐的溶解度, 抑制了垢的沉积 。
阴离子型阻垢剂, 在水中解离生成的阴离子在与碳酸钙微晶碰撞时,会发生物理化学吸附现象, 使微晶粒的表面形成双电层,使之带负电 。因阻垢剂的链状结构可吸附多个相同电荷的微晶,静电斥力可阻止微晶相互碰撞,从而避免了大晶体的形成 。在吸附产物碰到其它阻垢剂分子时, 将已吸附的晶体转移过去,出现晶粒均匀分散现象,从而阻碍了晶粒间和
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晶粒与金属表面的碰撞, 减少了溶液中的晶核数,将碳酸钙稳定在溶液中 。
聚丙烯酸类阻垢剂能在金属传热面上形成一种与无机晶体颗粒共同沉淀的膜,当这种膜增加到一定厚度后,在传热面上破裂,并带一定大小的垢层离开传热面 。由于这种膜的不断形成和破裂,使垢层的生长受到抑制 。