摘 要

Abstract………………………………………………………………………………2

绪 论 …………………………………………………………………………………3

第一章 阻垢剂的研究背景与意义 …………………………………………………4

1.1 阻垢剂的发展历程……………………………………………………………4

1.2 阻垢剂的种类及其性能特点…………………………………………………4

1.2.1 天然聚合物阻垢剂………………………………………………………5

1.2.2 含磷类聚合物阻垢剂……………………………………………………5

1.2.3 共聚物阻垢剂……………………………………………………………5

1.2.4 绿色的新型阻垢剂………………………………………………………7

1.3 阻垢剂的研究意义与市场展望 ……………………………………………9

第二章 阻垢剂的机理研究 ………………………………………………………10

2.1 阻垢剂的作用机理 …………………………………………………………10

2.2 关于阻垢剂其他方面的研究 ……………………………………………11

第三章 课题研究内容、实验原理方案与结果分析………………………………12

3.1 研究内容 ……………………………………………………………………12

3.2 实验原理 …………………………………………………………………12

3.3 实验方案 ……………………………………………………………………13

3.3.1 实验仪器 ………………………………………………………………13

3.3.2 实验试剂 ………………………………………………………………13

3.3.3 实验步骤 ………………………………………………………………13

3.4 实验结果与分析 ……………………………………………………………13

3.4.1 反应条件 ………………………………………………………………14

3.4.2 目标单体的红外光谱表征 ……………………………………………14

结 论…………………………………………………………………………………16

致 谢…………………………………………………………………………………16

参考文献 ……………………………………………………………………………17

摘要

叙述了阻垢剂的发展历程，介绍了阻垢剂的具体分类以及每类阻垢剂中的几种有代表性的物质，对阻垢剂的研究意义及发展前景也作了相关阐述，同时还就阻垢剂的阻垢机理以及其他几个方面的问题进行了介绍与讨论。本文还重点介绍了绿色阻垢剂的开发意义与现有的绿色阻垢剂的种类。

在实验部分，通过研究曼尼希反应，设计并完成了合成聚酰胺化合物单体及其聚合物的实验，随后利用红外光谱表征的方法确定实验产物中目标官能团的存在情况。并在结论处分析了本次实验与研发绿色阻垢剂之间的联系。

关键词：阻垢剂；无磷；水处理剂；阻垢机理

Abstract

Describing the development course of scale inhibitor，introducing the specific classification of scale inhibitor，and several representative substances of each kind，elaborating the research meaning and development prospect of scale inhibitors，mechanism of scale inhibitor and several other related issues also were discussed. This article introduces the development significance of green scale inhibitor and the existing types of green scale inhibitor.

In the experimental section, through the study of Mannich reaction, the experiment of synthetizing polyamide compound monomer and its polymer havs been designed and completed. Then the presence of target functional groups has been determined by the method for characterization of infrared spectrum. At the conclusion, the relationship of this experiment and development of green scale inhibitor has been analyzed.

Key words：Scale inhibitor; phosphate-free; Water treatment agent; Mechanism of scale inhibition

绪论

随着全球范围内工业化生产的高速发展，水资源的短缺和水质污染的问题已经日益严重，逐渐成为世界性的社会危机。在现今的工业生产用水系统中，污垢的形成是除了材料和设备腐蚀之外的第二大主要危害。

我国对于水处理阻垢剂的研究是从20世纪70年代开始的（国外早在20世纪30年代就已经开始了这方面的研究），经历了近40年的发展，经历了从天然聚合物阻垢剂到含磷聚合物阻垢剂的发展研究过程。然而由于天然聚合物阻垢剂的使用量较大，费用较高；同时含磷类的阻垢剂在抑制磷酸钙和锌垢，以及清除氧化铁沉淀的问题上作用不太明显，并且该类阻垢剂很容易形成有机磷酸垢，所以这类阻垢剂已经不能满足环境保护的要求。

随着全世界环保意识的加强，考虑到磷对环境的的污染性较大，全球许多国家的环保部门都对磷的使用进行了一定的限制。因此，加快开发低磷或无磷的新型环保阻垢剂已经成为了国内外水处理剂方面研究的重点课题。

第一章 阻垢剂的研究背景与意义

1.1 阻垢剂的发展历程

在许多的工厂中，工业循环冷却水系统在运行过程中，一般都会由于原水水质的原因、水温升高或浓缩倍数的提高等，产生系统的结垢和积污等问题，严重影响整个系统的正常运作。

控制水垢的技术有很多种，例如可以采用低硬度的补充水，或者加大排污的量以及添加阻垢剂和用物理方法阻垢。其中，使用阻垢分散剂是最方便同时也是最常用的一个方法。添加阻垢剂以后，可以将循环冷却水中的至垢离子浓度维持在一个较高的浓度，但是却可以抑制水垢的产生，从而提高浓缩的倍数，降低了补水量和排污量，有效地减少对水资源的消耗和污染，具有良好的经济和环保效益。

绝大部分的阻垢剂都具有阻垢和缓蚀的双重作用。作为环保阻垢剂的代表，无磷阻垢剂的发展先后经历了无机聚磷酸盐、聚合电解质、天然高分子、有机磷酸、聚羧酸共聚物、二元及三元含磷共聚物、二元及三元不含磷共聚物这些阶段。从20世纪80年代开始，随着环保部门对工业排污的限制和全世界环保意识的提高，阻垢剂也开始向无毒无害的低磷、无磷的新型、高效且对环境友好的方向发展。