环保型无磷缓蚀阻垢剂的研制及缓蚀阻垢机理研究

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1、分类号密级UDC学校代码10497武多凄理歹大穿学位论文英文Preparationandstudyonthemechanismofcorrosion-scale题目inhibitionofenvironmentallyfriendlycorrosionandscalei垒hi坠i!Q!型i虫Q巫卫hQ墨PhQ塑墨璺姓名鲎焦羞职称塾撞学位盗±指导教师430070申请学位级别硕士论文提交日期2Q12生!Q月论文答辩日期2Q12生12旦学位授予单位盛这垄墨盘堂学位授予日期答辩委员会主席2012年10月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。≥口12．／2．3学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社

3、会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：词丹导师(签名)吻缝菇日期：为／≥、，≯．彦摘要为解决工业循环冷却水系统的腐蚀和结垢问题，同时避免含磷水处理剂的使用对水体和环境造成污染，本文以聚环氧琥珀酸(PESA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、钼酸钠、木质素磺酸钠、氯化锌为主要原料进行复配，得到无磷的、环保型复合缓蚀阻垢剂。本文以马来酸酐为原料，按照一步合成法合成了PESA，通过分析合成PESA的影响因素以对其性能进行优化。同时，本文通过正交实验对复合无磷缓蚀阻垢剂中各组分的投加浓度进行优化，以获得复合无磷缓蚀阻垢剂最佳配方。采用旋转挂片腐蚀实验法和碳酸钙沉积法分别对复合无

4、磷缓蚀阻垢剂的缓蚀和阻垢性能进行了测定，并分析了复合无磷缓蚀阻垢剂的环境和经济效益。并采用电化学方法、X．射线衍射(XIm)方法和扫描电镜(SEM)方法初步研究了复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀及阻垢机理。结果表明，在一定水质条件下，合成的PESA的阻垢率可达到80％以上，并可使腐蚀速率降至0．06mm／a左右。当复合无磷缓蚀阻垢剂的投加浓度为30mg／L，复合无磷缓蚀阻垢剂配方中各组分的最佳浓度为10mg／L的PESA、8mg／L的PAAS、3mg／L的钼酸钠、6mg／L的木质素磺酸钠、3mg／L的氯化锌时，复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀率和阻垢率分别可达到91％和93％以上。通过相关经济技术指标的对比，

5、本复合无磷缓蚀阻垢剂的性价比与磷系缓蚀阻垢剂WT-304C相当。在作用机理方面，本复合无磷缓蚀阻垢剂是一种以抑制阳极极化为主的缓蚀阻垢剂；同时，复合无磷缓蚀阻垢剂在碳钢表面有吸附作用，使碳钢表面形成了一层保护膜，从而有效的抑制了碳钢的腐蚀，其在A3碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附模型。此外，该复合无磷缓蚀阻垢剂的加入破坏了CaC03晶体规则的菱面形形状和CaC03晶面生长的完整程度，对CaC03晶体的生长起到了抑制作用。关键词：复合无磷缓蚀阻垢剂；环保型；X．射线衍射；扫描电镜AbstractTosolvethecorrosionandscalingproblemsinindustr

6、ialcirculatingcoolingwatersystem，avoidwaterandenvironmentalpollutioncausedbyusingphosphoruswatertreatmentagent．Aenvironmentallyfriendlycompositecorrosionandscaleinhibitorwithoutphosphateforcirculatingcoolingwatersystemwasprepared．Itconsistingofpolyepoxysuccinicacid(PESA)，sodiumpolyacrylate(PAAS)，sod

7、iummolybdate，sodiumligninsulphonateandzincchloride．Inthispaper,takingmaleicanhydrideasrawmaterials，PESAWassynthesizedaccordingtoone-steppolymerizationmethod．AndtheorthogonalexperimentalWasconductedtoo