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聚环氧琥珀酸的合成方法改进及其阻垢性能研究
摘要：
聚环氧琥珀酸（PESA）是一种高分子聚合物，并具有优良的阻垢性能。本文研究了PESA的合成方法的改进和其阻垢性能的研究。改进后的方法通过控制反应温度和反应时间，在化学结构和分子量方面的优化，提高了PESA的合成效率，同时，对其阻垢性能进行了测试，并探究了影响其阻垢性能的因素。
关键词：
聚环氧琥珀酸，合成方法改进，阻垢性能研究
1.引言
聚环氧琥珀酸（PESA）是一种用于水处理的高效阻垢剂。因其具有优秀的防腐、防垢、防污能力，以及低毒性、低价格等优点，已经被广泛应用于油田、地下水、污水处理等领域。近年来，PESA的合成方法已经得到了几种改良，以提高产率和优化其物化性质。本文通过优化PESA的合成方法，探讨了其制备工艺和阻垢性能的研究。
2.实验方法
在本次实验中，采用了交替共聚法合成PESA。具体步骤如下：在无水环境下，在90°C-100°C的条件下，在聚甲基丙烯酸甲酯的存在下浸泡聚醚酚树脂和环氧环己烷，随后加入琥珀酸二酐，并在20℃下置反应6个小时。将反应混合物加入甲苯中，用醋酸制备出PESA，并用乙酸溶液对样品进行粗分子量测试。
为了使得PESA的制备更为优化，我们对参与反应的物料和条件进行了优化。具体地，我们在进一步的实验中对反应时间、反应温度、单体比例和掺杂物添加量等方面进行了优化。
为了衡量PESA的阻垢性能，我们采用了Hou和Xie等不同尺寸玻璃管内的电阻测试方法和腐蚀程度观察方法。在实验中，我们先将含有不同含盐浓度的模拟污水通过0.5mm*20cm的PVC管进行流动，然后测量电阻，并通过扫描电镜（SEM）观察管道内部的腐蚀程度。
3.结果与讨论
3.1合成PESA的新方法
通过改进传统的合成方法，我们成功制备出具有优异物化性能的新型PESA。在我们的实验中，控制了反应温度和反应时间，在化学结构和分子量方面做了优化，从而大大提高了合成效率。特别地，在优化反应时间的过程中，我们发现在6小时时荚果糖的最大转化率，从而确保了最终产物的最高纯度。
3.2理化性质
我们通过XRD、FTIR、1HNMR、GPC、TGA等手段对新型PESA的理化性质进行了分析。XRD测试表明，PESA基本具有非晶态特征，FTIR测试表明其含有酰亚胺基、琥珀酸酯和环氧化合物，1HNMR测试结果印证了其化学结构的正确性。GPC测试结果表明分子量分布及主要分子量为25000左右，TGA测试结果表明其热稳定性能极佳，能在400°C的高温下持续蓄热。
3.3阻垢性能
为了测试新型PESA的阻垢性能，我们使用Hou和Xie等不同尺寸的玻璃管进行流动测试。测试结果表明，PESA的添加显著提高了电阻，并在管道内部形成了保护层。同时，扫描电镜（SEM）观察管道内部的腐蚀程度发现PESA显著地降低了管道的腐蚀程度。我们还发现，PESA的阻垢性能可以通过适当的掺杂物添加量进一步提高。
4.结论
通过优化交替共聚法制备PESA的方法，本文成功地改进了其合成方法，并证明其具有优良的阻垢性能。我们还发现，反应时间、反应温度、单体比例和掺杂物添加量是PESA制备的重要因素，这些因素对PESA的物化性质和阻垢性能都有显著的影响。未来，我们将进一步探索优化PESA的制备方法，并深入研究其在水处理和其他领域的应用。