聚环氧琥珀酸分子量与阻垢缓蚀性能的关联及机理研究

发布时间：2018-04-20 10:40

  本文选题：聚环氧琥珀酸 + 相对分子量　； 参考：《中国石油大学(华东)》2015年硕士论文

【摘要】：PESA无磷无氮,且易生物降解,是一种具有良好应用前景的阻垢缓蚀剂。但目前仍然存在合成产物的分子量控制,以及分子量与阻垢缓蚀性能的关系等方面的问题。鉴于此,本文探索合成不同分子量PESA的工艺条件,评价PESA的分子量与其阻垢缓蚀性能之间的关系,并且初步分析其阻垢和缓蚀的机理。以马来酸酐为原料,经过水解、氧化,聚合得到一系列不同分子量PESA。提出采用HCl-CaCl2化学滴定法测定产物中环氧琥珀酸的含量,其中当温度为40℃,时间为2h,CaCl2的物质量为5.5mol时,测定条件最适宜,并将其应用于PESA的有效含量测定。同时实验考查了 pH、反应时间、反应温度、引发剂用量对产物分子量及有效含量的影响,制备出高中低分子量PESA的适宜合成条件。利用碳酸钙沉积法评价三种不同分子量PESA对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的阻垢效果。实验结果表明,中分子量PESA对钙垢类阻垢效果总体表现较好;对于阻硫酸锶垢,中、低分子量PESA对阻低、中浓度的硫酸锶垢效果很好,高分子量PESA对阻高浓度的硫酸锶垢效果较好;对于阻硫酸钡垢,分子量对其影响不大。对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的成垢离子的容忍度分别为3000mg/L、4500mg/L、1000mg/L和3000mg/L。通过与其它常用阻垢剂的阻垢性能比较,发现PESA是一种高效的阻硫酸锶、硫酸钡垢的阻垢剂,且与PAA具有复配效应,对于含1000mg/LBa2+的水系,PESA与PAA在比例为1:3,总浓度为100mg/L时,阻垢率比单独使用提高近200%。通过XRD、扫描电镜和电导率的测定探讨了阻垢剂PESA的阻垢机理,结果表明PESA的阻垢机理主要是晶格畸变作用、电荷分散作用和螯合增溶作用。通过极化曲线法、交流阻抗法以及扫描电镜探讨了 PESA的缓蚀性能及机理。结果表明中分子量PESA用量80mg/L时缓蚀效果最好,缓蚀率为42%。将PESA与其它缓蚀剂进行复配,结果表明三元复配比二元复配效果更好,当复配物PESA+PAA+钨酸钠的浓度比在2:1:1时,缓蚀率可以达到63.8%。机理分析表明,PESA是一种以抑制阳极腐蚀为主兼具抑制阴极腐蚀的混合型缓蚀剂,且它在金属表面通过化学吸附作用形成了一层致密的吸附膜,吸附行为满足EL-Awady模型。
[Abstract]:PESA has no phosphorus and nitrogen, and is easy to biodegrade, so it is a kind of scale and corrosion inhibitor with good application prospect. However, there are still some problems in molecular weight control and the relationship between molecular weight and scale and corrosion inhibition. In view of this, the technological conditions for the synthesis of PESA with different molecular weights were explored, the relationship between the molecular weight of PESA and its scale and corrosion inhibition performance was evaluated, and the mechanism of scale inhibition and corrosion inhibition was analyzed. A series of PESAs with different molecular weights were synthesized by hydrolysis, oxidation and polymerization of maleic anhydride. The HCl-CaCl2 chemical titration method was used to determine the content of epoxy succinic acid in the product. When the temperature was 40 鈩，

本文编号：1777423