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论文以丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体，亚硫酸钠为引发剂，在90℃水浴条件下合成聚合物阻垢剂——丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物（AA/AMPS）。本论文探讨了单体配比、引发剂用量对产品性能的影响。通过对产品阻垢率的测定，得到以下的结论：聚合物的阻垢性能随着AMPS的加入量的增加而逐渐增大，在AA:AMPS=1:1时最好，产品的阻垢率为57.68%；聚合物的阻垢性能随引发剂的加入量增加也呈上升趋势，在引发剂加入量为13%时最好，其阻垢率可以达到74.59%。本实验合成方法简单，条件温和，适于工业生产。5933
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关键词： AA/AMPS 聚合物阻垢剂 阻垢率 单体配比 单体引发剂比例
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title: The synthesis and scale inhibition performance research of Acrylic Acid-2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid Copolymer
Abstract:
We can obtain Acrylic Acid-2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid Copolymer with Acrylic Acid and 2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid as monomer and sodium sulfite as the initiator. We synthesized scale inhibitors with different monomer ratio and monomer and inhibition ratio. By measuring the inhibition rate, we can conclude that polymer inhibition rate gradually increases with the amount of AMPS increases. When AA and AMPS ratio is 1:1, its inhibition rate reaches the maximum, 57.68%. We also found that with the amount of the initiator increases, the inhibition rate of the polymer increases . When initiator and monomer ratio is 13%, its inhibition rate is 74.59%.
Key Words: AA/AMPS Polymer scale inhibitor Inhibition rate Monomer ratio Initiator and monomer ratio
目 次
1 引言 1
1.1 丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物简介 1
1.2 阻垢剂研究现状 2
1.3 AA/AMPS共聚物在水处理中的应用 2
1.4 阻垢剂阻垢机理 3
2 实验部分 5
2.1 实验目的及研究方法 5
2.2 原料、仪器及规格 6
2.3 实验操作 6
2.3.1丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物的合成及后处理 6
2.3.2 阻垢率的测定 7
2.3.3 浓缩用溶液的配制及溶液的浓缩 7
2.4 实验方案 8
2.4.1 改变单体配比实验方案设计 8
2.4.2 改变引发剂:单体实验方案设计 8
2.5 实验数据记录及处理 8
2.5.1 改变单体配比实验组的数据记录及处理 9
2.5.2 改变单体引发剂配比组的实验记录及处理 10
2.6 聚合物的红外光谱 11
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
1.1 丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物简介
丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物 (AA/AMPS)，别名含AMPS磺酸盐聚合物、AA/AMPS共聚物。AA/AMPS是由丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成。
分子式：(C3H402)m(C7H13NO4S)n[1]。
结构式：
物理性质：无色或淡黄色透明粘稠液体，能与水无限混溶。固含量≥30%时，相对密度（相对于水，20℃）为1.05-1.15，特性粘数为（20℃）0.065-2.500 dL/g。固含量为12.0%-13.8%时，其粘度范围是0.0105-0.0282Pa.S，1%水溶液的PH值为2.5-3.5[2]。
AA/AMPS分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良[3]。与有机膦复配，膦酸基团的引入会使共聚物具有缓蚀阻垢的双重功效； 磺酸基团突出的特点是：在阻垢方面不受系统水中金属离子影响，对PO43- 、SO42- 、Ca2+ 、Ba2+等离子形成的盐，特别是磷酸钙有优异的阻垢抑制作用， 并且能够有效的分散中间过程中产生的微晶颗粒物，增效作用明显[4]。因此AA/AMPS是一种特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一[5]。