磷酸鈣垢是工業冷卻水經過多次循環使用后在換熱設備表面形成的一種常見的無機垢。磷酸鈣垢的沉積不僅導致設備的傳熱效果急劇下降，而且易形成垢下腐蝕導致設備穿孔，大大縮短設備使用壽命，嚴重時導致生產無法正常運行[1-4]。工業上一般使用阻垢劑來防止磷酸鈣垢形成或者抑制其沉積。目前效果較好的阻垢劑多為共聚物，如丙烯酸/烯丙基羥丙酯（AA/HPA 或T-225）[5-7]、丙烯酸/ 丙烯酸-2- 丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸/ 丙烯酸羥丙酯（AA/AMPS/HPA）、丙烯酸/ 丙烯酸-2- 丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸（AA/AMPS）[6-8] 以及2003 年美國Nalco 公司生產的丙烯酸/ 烯丙氧基聚乙烯氧基硫酸銨（AA/AEPS）[9]。近年來，雙親水嵌段共聚物已經發展成為能夠有效控制無機晶化過程的新型晶體生長的調控劑。這類聚合物通常是由2 個與無機表面有不同親和作用的親水鏈段構成，其中促溶鏈段主要起分散穩定作用，粘合鏈段則可選擇性吸附于無機物的特定晶面上，從而達到控制無機粒子形貌或阻止無機離子沉淀的作用[10-12]。目前在雙親水嵌段共聚物的水溶液中已經實現了一系列具有特殊形貌的無機粒子的生物模擬合成[12]，但作為一種高效阻止磷酸鈣垢形成的阻垢劑方面尚未被系統研究。
本文以模擬工業循環水飽和磷酸鈣溶液為研究對象，通過與結構相似的均聚物水解聚馬來酸（HPMA）對磷酸鈣晶體析出控制作用的對比研究，初步揭示了雙親水嵌段共聚物馬來酸酐- 烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸鈉（MA-b-APEC）阻止磷酸鈣晶體析出的作用機理。 |
