Anwendungsforschung von Polyaspartate (PASP)

Forschung zur Anwendung von Modifikationen

Nach der Modifizierung enthält Polyaspartat (PASP) in seiner Molekularstruktur mehrere funktionelle Gruppen, was die umfassende Kesselsteinhemmungsfähigkeit und Dispergierbarkeit verbessert und den Anwendungsbereich erweitert.

Um die Korrosionsschutzwirkung von PASP zu verbessern, wurde Histamin als Modifikator zur Synthese von Polyaspartic-Säure / Histamin-Verbindungen (PASP / HA) durch Ringöffnungspolymerisation verwendet. Die Korrosionsschutzleistung der PASP / HA-Verbindung unter verschiedenen Bedingungen (Arzneimittelkonzentration, Temperatur, pH-Wert, Heizzeit) wurde mit der Methode des Massenverlusts durch rotierende Hängeplatten bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass: mit der Erhöhung der Arzneimittelkonzentration stieg die Korrosionshemmungsrate der PASP / HA-Verbindung weiter an; die Korrosionshemmungswirkung der PASP / HA-Verbindung war besser als die von PASP, und die temperature-resistant Korrosionshemmungsleistung war ausgezeichnet; die Korrosionshemmungsrate der PASP / HA-Verbindung nahm mit der Verlängerung der Eintauchzeit ab, konnte aber nach einer Eintauchhemmung von 120 Stunden immer noch mehr als 70% beibehalten; PASP HA / Verbindung kann eine ausgezeichnete Korrosionshemmungsleistung in saurem Medium aufweisen.

Das Polyaspartic-Säure / 3,5-Diaminobenzoesäure (3,5-DMBA) -Pfropfcopolymer (PASP / 3,5-DMBA) wurde durch die Aminoring-Öffnungsmethode synthetisiert. Die Kesselsteinhemmung und die Korrosionshemmungsleistung des Copolymers wurden durch statische Kesselsteinhemmung und dynamische Korrosionsmethoden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Einführung von 3,5-DMBA die Kesselsteinhemmung und Korrosionshemmungsleistung von PASP effektiv verbessern kann, insbesondere bei niedrigeren Konzentrationen, die Kesselsteinhemmungsleistung von CaSO4 und Ca3 (PO4) 2. Bei einer Dosierung von PASP / 3,5-DMBA von 1,25 bzw. 6 mg / L lag die Kesselsteinhemmungseffizienz für CaCO3 und CaSO4 nahe bei 100%; bei einer Dosierung von 18 mg / L konnte die Kesselsteinhemmungseffizienz für Ca3 (PO4) 2 75% erreichen.

Der technische Experte Zhang Yuling et al. modifizierte und synthetisierte ein neues Produkt, Asparaginsäure-Itaconsäure-Copolymer (PAI), um die Leistung von PASP bei der Hemmung der CaCo3-Kesselsteinhemmung zu verbessern. Die statische Kesselsteinhemmungsmethode wurde verwendet, um die Auswirkungen verschiedener Wasserqualitätsbedingungen auf die Kesselsteinhemmungsleistung von PAI zu untersuchen, und mit dem modifizierten Produkt Asparaginsäure-Lysin-Copolymer (PAL) und dem handelsüblichen PASP verglichen. Die Unterschiede in der kesselsteinhemmenden Wirkung von PAI, organischem Phosphin-Kesselsteininhibitor 2-Phosphonobutan-1,2,4-Tricarbonsäure (PBTCA) und PASP unter bestimmten Bedingungen wurden aus kinetischer Sicht untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass unter den gleichen Versuchsbedingungen die Kesselsteinhemmungsrate von PAI auf der CaCO3-Skala bis zu 90,12% erreichen konnte, was etwas besser als PAL und signifikant höher als PASP war; die Kristallwachstumsgeschwindigkeitskonstanten () von CaCO3 unter der Wirkung verschiedener Kesselsteininhibitoren waren (PBTCA) = 30,39 <(PAI) = 34,806 <(PASP) = 40,557. Dies zeigt, dass PAI ein neues modifiziertes Produkt mit hervorragender Kesselsteinhemmungsleistung ist, das für Wassersysteme mit instabilen Wasserqualitätsbedingungen und langer hydraulischer Retentionszeit geeignet ist.

PASP / L-Carnosin wurde durch eine Ringöffnungsreaktion unter alkalischen Bedingungen unter Verwendung von L-Carnosin als Ringöffnungsmedium synthetisiert. Die statische Kesselsteinhemmungsmethode wurde verwendet, um die Kesselsteinhemmungsleistung von PASP / L-Carnosin gegenüber der CaCO3-Skala und der Ca3 (PO4) 2-Skala zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einer Kesselsteinhemmungsdosierung von 1,25 mg / L die Kesselsteinhemmungsrate von PASP / L-Carnosin gegenüber der CaCO3-Skala 100% erreichen konnte; bei einer Kesselsteinhemmungsdosierung von 8 mg / L konnte die Kesselsteinhemmungsrate von PASP / L-Carnosin gegenüber der Ca3 (PO4) 2-Skala mehr als 90% erreichen, was besser war als PASP. PASP / L-Carnosin hat eine starke Toleranz gegenüber hohen Temperaturen und hohen Phosphatkonzentrationen.

Zusammengesetzte Anwendungsforschung

Aufgrund der strukturellen Eigenschaften ist die Kesselstein- und Korrosionsschutzwirkung von unmodifiziertem PASP nicht sehr ideal, wenn es allein verwendet wird. Wenn PASP mit anderen Wasseraufbereitungsmitteln wie Korrosionsinhibitoren und Kesselsteininhibitoren kombiniert wird, kann der Synergieeffekt zwischen den Reagenzien vollständig genutzt werden, um die umfassende Leistung zu verbessern, die Menge der verwendeten Reagenzien zu reduzieren und den wirtschaftlichen Nutzen des Unternehmens zu verbessern.

Die Korrosionshemmwirkung von drei Einkomponenten-Korrosionsinhibitoren, Polyepoxybernsteinsäure (PESA), PASP und Natriumgluconat (Glu), auf Kohlenstoffstahl wurde mit der statischen Massenverlustmethode untersucht. Anschließend wurden die drei orthogonal zusammengesetzt, um einen neuen Typ von phosphorfreiem Komposit-Korrosionsinhibitor PESA / PASP / Glu mit hervorragender Korrosionshemmwirkung zu erhalten. Die Auswirkungen verschiedener Faktoren auf die Korrosionshemmwirkung wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die optimale Massenkonzentration des zusammengesetzten Korrosionsinhibitors 1 000 mg / L betrug, bei der die Korrosionsinhibitionsrate 94,6% erreichte; die Korrosionsinhibitionsrate nahm mit zunehmender Zeit allmählich ab, blieb aber nach 48 Stunden immer noch über 70%; die Korrosionsinhibitionsrate nahm mit steigender Temperatur leicht ab, konnte aber bei 80 ℃ immer noch 86,5% erreichen; die Korrosionsinhibitionsrate stieg mit steigendem pH-Wert und konnte bei pH 12 96,5% erreichen, wodurch die Korrosion von Kohlenstoffstahl fast vollständig gehemmt wurde.

Die synergistische Leistung und der Wirkmechanismus von PASP mit Polyacrylsäure (PAA), ZnSO4 und PBTCA wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass bei Massenkonzentrationen von PASP, PAA, ZnSO4 und PBTCA von 40, 30, 4 bzw. 8 mg / L die Kesselsteinhemmungsrate des zusammengesetzten Reagenzes für die CaCO3-Skala 95,04% und die Korrosionshemmungsrate 90% erreichen konnte, was eine ausgezeichnete synergistische Leistung zeigt.

Nach dem statischen Kesselsteinhemmungstest wurde festgestellt, dass beim Mischen von PASP und Hydroxyethylidendiphosphonsäure in einem Massenverhältnis von 1: 1 die Kesselsteinhemmungsleistung besser war als die jedes Monomers; unter der Bedingung der Verwendung von PASP und PBTCA von 1: 1 (Massenverhältnis) wurde der Korrosions- und Kesselsteinhemmer durch Zusammensetzen hergestellt. Bei einer Dosierung des zusammengesetzten Korrosions- und Kesselsteinhemmers von 30 mg / L war die korrosions- und kesselsteinhemmende Wirkung signifikant.

Die Vier-Komponenten-Zusammensetzung von PASP, Benzotriazol (BTA), Natriumwolframat (Na2WO4) und Natriumgluconat wurde untersucht, und das optimale Verhältnis wurde durch orthogonale Tests ermittelt: (PASP): (BTA): (Na2WO4): (Natriumgluconat) beträgt 10: 0,5: 20: 10 (die Gesamtmassenkonzentration beträgt 40,5 mg / L). Die Kesselsteinhemmungsrate und die Korrosionshemmungsrate von Kupfer in dieser Formel betragen 99,22% bzw. 0,000 6 mm / a, was eine gute kesselsteinhemmende und korrosionshemmende Wirkung hat.

PASP, Propylentricarbonsäure-Acrylsäure-Copolymer, Natriumgluconat und Zinksalz wurden in einem bestimmten Verhältnis zu einem phosphorfreien Mehrelement-Verbundwasserbehandlungsmittel zusammengesetzt, und seine Korrosionshemmung und biologische Abbaubarkeit wurden bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einem PASP-Gehalt von 4 mg / L das Propylentricarbonsäure-Acrylsäure-Copolymer 8 mg / L, das Natriumgluconat 20 mg / L und das Zinksalz 2 mg / L betrug, die Korrosionsrate von Kohlenstoffstahl 0,018 0 mm / a betrug und die Korrosionshemmungsrate 98,01% erreichte. In einem komplexen Wassersystem mit hohem Cl- und SO42-Gehalt kann die Korrosionshemmungsrate immer noch mehr als 90% erreichen. Nach 28 Tagen erreichte die biologische Abbaurate 87,5%. Das Verbundreagenz eignet sich für komplexe Wassersysteme mit hoher Härte und hoher Alkalinität.

Die Korrosions- und Kesselsteinhemmungsleistung von PASP und Na2WO4 auf Edelstahl 304 unter Bedingungen mit hoher Konzentrationsrate und zirkulierendem Wasser wurde mit der statischen Aufhängeplattenmethode, der statischen Kesselsteinhemmungsmethode, der orthogonalen Methode und der Tafel-Polarisationskurvenmethode untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass unter Bedingungen mit hoher Konzentrationsrate im zirkulierenden Wasser Zinksalz als Zusatzstoff verwendet wurde (2 mg / L), und wenn die Gesamtmassenkonzentration des Korrosionsinhibitors 80 mg / L betrug, hatte der Verbund aus PASP und Na2WO4 eine gute Korrosions- und Kesselsteinhemmungswirkung auf Edelstahl, und die beste zusammengesetzte Formel war 40 mg / L PASP + 40 mg / L Na2WO4. Der Verbund der beiden hatte einen signifikanten synergistischen Effekt auf die Korrosionshemmung von Edelstahl.

Die Korrosionshemmwirkung von PASP und seinem Verbund mit Natriummolybdat und Natriumdodecylsulfat auf Kohlenstoffstahl in Leitungswasser wurde untersucht, und die Ergebnisse zeigten, dass die Korrosionshemmungseffizienz mit der Erhöhung der PASP-Konzentration zunahm. Bei einer Massenkonzentration von 1,0 g / L erreicht die Korrosionshemmungsrate 61,4%; bei alleiniger Verwendung von 0,1 g / L Polyaspartikasäure beträgt die Korrosionshemmungsrate nur 25,8%; bei Zugabe von 0,1 g / L PASP und Verbindung mit 0,1 g / L Natriummolybdat steigt die Korrosionshemmungsrate auf 73,95%; bei Zugabe von 0,1 g / L PASP und Verbindung mit 0,05 g / L Natriumdodecylsulfat steigt die Korrosionshemmungsrate auf 70,71%. Die Verbindung von PASP mit Natriummolybdat und Natriumdodecylsulfat hat eine positive synergistische Wirkung.

Ein effizienter Grünkalk- und Korrosionsinhibitor, bestehend aus PASP, PAA und PBTCA, wird auf die Kesselsteinhemmungsleistung von PASP und seiner Verbindung durch Kalziumkarbonat-Fällungsmethode getestet, und die optimale Formel lautet (PASP): (PAA): (PBTCA) = 6: 1: 1. Unter den Testbedingungen kann die Kesselsteinhemmungsrate der Verbindung 91,71% und die Korrosionshemmungsrate für Kohlenstoffstahl 92,23% erreichen. Es ist ein ausgezeichneter Kesselstein- und Korrosionsinhibitor.

Die synergistische Wirkung des Verbundsystems aus PASP und aminotrimethylphosphonic (ATMP) wurde mit der statischen Kesselsteinhemmungsmethode untersucht, und die Auswirkungen der Zugabe von Kesselsteininhibitoren, der Temperatur, des pH-Werts, der Ca2 + -Konzentration und der HCO3-Konzentration auf die Kesselsteinhemmungsleistung wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kesselsteinhemmungsleistung des Verbundsystems besser war als die eines einzelnen Kesselsteininhibitors. Bei einem Wert von 2: 3 war die Kesselsteinhemmungsleistung optimal. Bei einer Dosierung des zusammengesetzten Kesselsteininhibitors PASP-ATMP von 5 mg / L lag die Kesselsteinhemmungsrate bei 93,04%. Obwohl die Kesselsteinhemmungsleistung des Verbundsystems mit der Erhöhung von Temperatur, pH, Ca2 + -Konzentration und HCO3- abnahm, zeigte es immer noch eine gewisse Kalziumtoleranz und war für den Einsatz in Umgebungen mit hohem pH-Wert und hohem HCO3- Niveau geeignet.

Mit PASP als Hauptwirkstoff wurde es mit hydrolysiertem Polymaleinsäureanhydrid (HPMA) kombiniert, um eine neue Art von Korrosions- und Kesselsteininhibitor zu entwickeln, der für schwach alkalische Bedingungen geeignet ist. Die Kesselstein- und Korrosionsschutzwirkung des Korrosions- und Kesselsteininhibitors in schwach alkalischen Medien wurde durch statische Kesselsteinhemmungsexperimente, die Tafel-Polarisationskurvenmethode, die AC-Impedanzmethode und die statische Massenverlustmethode untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der Korrosions- und Kesselsteininhibitor zu den gemischten Korrosionsinhibitoren gehört und in schwach alkalischen Medien eine gute Kesselstein- und Korrosionsschutzwirkung aufweist.