聚合物型阻垢分散劑的制備及應(yīng)用

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚合物型阻垢劑包括均聚物和共聚物。均聚物主要有聚丙烯酸鈉(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMA)、聚天冬氨酸(PASP)等，共聚物種類繁多，利用帶有不同官能團(tuán)的單體及它們不同構(gòu)成比，可組成一系列帶有多種官能團(tuán)的二元、三元、四元共聚物。共聚物阻垢劑的阻垢機(jī)理大致有以下3種方式。

①螯合增溶作用共聚物阻垢劑溶于水后，羧基、羥基、磷酸基等基團(tuán)能離解出氫離子，使之成為帶負(fù)電荷的陰離子，這些負(fù)離子與Ca2+、Mg2+等金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物，從而提高了Ca晶粒析出時的過飽和度，也就是增加了CaCO3在水中的溶解度。

②晶格畸變作用在碳酸鈣微晶成長過程中，加入阻垢劑時，它們會吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點上與Ca2+整合，抑制了晶格向一定的方向成長，使晶格歪曲。這也是產(chǎn)生臨界值效應(yīng)的機(jī)理。另外，部分吸附在晶體上的化合物，隨著落晶體增長被卷入晶格中，使CaCO3晶格發(fā)生錯位，在垢層中形成一些空洞，分子與分子之間的相互作用減小，使硬垢變軟。

③凝聚與隨后的分散作用對于聚羧酸鹽類阻垢劑，在水中離解生成含有羧酸根的離子，在與碳酸鈣微晶碰撞時，會發(fā)生物理化學(xué)吸附現(xiàn)象而使微晶表面形成雙電層。聚羧酸鹽的鏈狀結(jié)構(gòu)可吸附多個相同電荷的微晶，它們之間的靜電斥力可阻止微晶的相互碰撞，從而避免了晶體的形成。在吸附產(chǎn)物又碰到其他聚羧酸鹽離子時，會把已吸附的晶體轉(zhuǎn)移過去，出現(xiàn)晶粒的均勻分散現(xiàn)象。從而阻礙晶粒間及晶粒與金屬表面間的碰撞，減少溶液中的晶核數(shù)，進(jìn)而將碳酸鈣穩(wěn)定在水溶液中。

共聚物類阻垢劑作為水處理藥劑，具有品種繁多，合成方法較成熟，適用水質(zhì)范圍寬，低毒無公害等優(yōu)點，是一類極具發(fā)展前途的綠色阻垢劑。共聚物類阻垢劑在我國具有廣闊的研究、開發(fā)及應(yīng)用前景。

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