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含硅型碳酸钙垢防垢剂SMAA的研究

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采用水溶液自由基共聚法,以次磷酸钠(SHP)、顺丁烯二酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)为原料、2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐(V50)为引发剂,合成了一种新型含硅聚合物防垢剂SMAA,并利用FTIR、1HNMR和XPS对其结构进行表征。结果表明,最优合成条件为:单体配比n(SHP)∶n(MA)∶n(AMPS)∶n(A171)=10∶30∶10∶1,引发剂加量为1。0%,反应温度为80℃,单体浓度为25%,聚合反应时间为5 h。在评价温度为70℃、加量为50 mg/L时,防垢率可达92。9%。利用SEM、XRD和TEM对防垢剂SMAA作用于碳酸钙的机理进行研究,防垢剂SMAA的防垢机理是使碳酸钙晶体发生晶格畸变,阻碍碳酸钙晶体的聚集增大,对已形成的碳酸钙微晶进行包覆。
Containing silicon type calcium carbonate scale inhibition agent SMAA study
A new silicon-containing polymer scale inhibitor SMAA was synthesized by free radical copoly-merization in aqueous solution,using sodium hypophosphate(SHP),acrylamide(MA),2-acrylamide-2-methyl-1-propanesulfonic acid(AMPS),trimethoxy(vinyl)silane(A171)as raw materials and 2,2'-azodi-isobutylamidine dihydrochloride(V50)as initiator.The structure was characterized by FTIR,1H NMR,GPC and XPS.The result showed that the optimal synthesis conditions were as follows:Monomer ration n(SHP)∶n(MA)∶n(AMPS)∶n(A171)=10∶30∶10∶1,initiator dosage 1.0%,reaction temperature 80 ℃,monomer concentration 25%,polymerization time 5 h.When the evaluation temperature is 70 ℃and the dosage is 50 mg/L,the anti-scale rate can reach 92.9%.SEM,XRD and TEM were used to study the mechanism of action of anti-scale agent SMAA on calcium carbonate.The anti-scale mechanism of an-ti-scale agent SMAA is to cause lattice distortion of calcium carbonate crystals,prevent the accumulation and increase of calcium carbonate crystals,and coat the formed calcium carbonate microcrystals.

scale inhibitorcalcium carbonate scalesilane coupling agentinhibitor mechanism

全红平、马欣悦、崔艳艳、王丽、黄志宇

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西南石油大学化学化工学院,四川成都 610500

油气田应用化学四川省重点实验室,四川成都 610500

油田化学教育部工程研究中心,四川成都 610500

新疆克拉玛依市采丰实业有限责任公司,新疆克拉玛依 834008

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防垢剂 碳酸钙垢 硅烷偶联剂 作用机理

丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划项目四川省科技计划项目油气田应用化学四川省重点实验室开放基金项目

2023LQ030062019YJ0315YQKF202001

2024

应用化工
陕西省石油化工研究设计院 陕西省化工学会

应用化工

CSTPCD北大核心
影响因子:0.411
ISSN:1671-3206
年,卷(期):2024.53(9)