ポリアスパラギン酸（PASP）の応用研究

修正アプリケーションの研究

修飾後、ポリアスパラギン酸（PASP）は、その分子構造に複数の官能基を含み、包括的なスケール抑制能と分散性を向上させ、応用範囲を拡大します。

PASPの腐食抑制効率を向上させるために、ヒスタミンを修飾剤として使用し、開環重合によりポリアスパラギン酸/ヒスタミン化合物(PASP/HA)を合成しました。異なる条件(薬剤濃度、温度、pH、加熱時間)下でのPASP/HA化合物の腐食抑制性能は、回転吊り板質量損失法によって評価されました。その結果、薬剤濃度の増加に伴い、PASP/HA化合物の腐食抑制率は増加し続け、PASP/HA化合物の腐食抑制効果はPASPよりも優れており、temperature-resistant腐食抑制性能は優れていました。PASP/HA化合物の腐食抑制率は浸漬時間の延長とともに低下しましたが、浸漬後120時間後も70%以上を維持することができました。PASP/HA化合物は酸性媒体中で優れた腐食抑制性能を示すことができました。

ポリアスパラギン酸/3,5-ジアミノ安息香酸(3,5-DMBA)グラフト共重合体(PASP/3,5-DMBA)は、アミノ開環法によって合成されました。共重合体のスケール抑制および腐食抑制性能は、静的スケール抑制および動的腐食法によって調査されました。その結果、3,5-DMBAの導入により、PASPのスケール抑制および腐食抑制性能が効果的に改善され、特に低濃度では、CaSO 4およびCa 3(PO 4) 2のスケール抑制性能が著しく改善されました。PASP/3,5-DMBAの投与量がそれぞれ1.25および6 mg/Lの場合、CaCO 3およびCaSO 4のスケール抑制効率はほぼ100%でした。投与量が18 mg/Lの場合、Ca 3(PO 4)2のスケール抑制効率は75%に達しました。

技術専門家の張玉玲らは、新しい製品であるアスパラギン酸-イタコン酸共重合体(PAI)を改良・合成し、PASPがCa Co 3スケーリングを抑制する性能を向上させました。静的スケール抑制法を用いて、異なる水質条件がPAIのスケール抑制性能に与える影響を調べ、改良されたアスパラギン酸-リシン共重合体(PAL)と市販のPASPと比較しました。特定の条件下でのPAI、有機ホスフィンスケール阻害剤2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸(PBTCA)、およびPASPのスケール抑制効果の違いについて、運動学的観点から調査しました。結果は、同じ実験条件下で、CaCO3スケールにおけるPAIのスケール阻害率が90.12%に達し、PALよりわずかに優れ、PASPよりも有意に高かったことを示しました。異なるスケール阻害剤の作用下でのCaCO3の結晶成長速度定数()は、(PBTCA)=30.39<(PAI)=34.8 0 6<(PASP)=40.557でした。これは、PAIが優れたスケール阻害性能を持つ新しい修飾物であり、不安定な水質条件と長い水圧保持時間を持つ水系に適していることを示しています。

PASP/L-カルノシンは、L-カルノシンをリングオープニング媒体としてアルカリ条件下でリングオープニング反応によって合成されました。静的スケール阻害法を用いて、PASP/L-カルノシンのCaCO3スケールおよびCa 3(PO 4) 2スケールに対するスケール阻害性能を調べました。その結果、スケール阻害剤投与量が1.25 mg/Lの場合、PASP/L-カルノシンのCaCO3スケールに対するスケール阻害率は100%に達し、スケール阻害剤投与量が8 mg/Lの場合、PASP/L-カルノシンのCa 3(PO 4)2スケールに対するスケール阻害率は90%以上に達し、PASPよりも優れていました。PASP/L-カルノシンは高温および高リン酸濃度に強い耐性を持っています。

複合材料の応用研究

構造的特性により、未変性PASPのスケール防止および腐食防止性能は単独で使用する場合にはあまり理想的ではありません。PASPを腐食防止剤やスケール防止剤などの他の水処理剤と混合すると、試薬間の相乗効果を十分に活用して総合的な性能を向上させ、使用する試薬の量を減らし、企業の経済的利益を向上させることができます。

炭素鋼に対するポリエポキシコハク酸(PESA)、PASP、グルコン酸ナトリウム(Glu)の3つの単一成分腐食防止剤の腐食防止性能を静的質量損失法によって研究しました。その後、3つを直交配合して、優れた腐食防止効果を持つリンフリーの新しいタイプの複合腐食防止剤PESA/PASP/Gluを得ました。異なる要因が腐食防止性能に与える影響を調べました。結果は、複合腐食抑制剤の最適質量濃度が1,000 mg/Lであり、腐食抑制率が94.6%に達したことを示した。腐食抑制率は時間の経過とともに徐々に低下したが、48時間で70%以上を維持した。腐食抑制率は温度の上昇とともにわずかに低下したが、80℃では86.5%に達した。腐食抑制率はpHの上昇とともに増加し、pH 12では96.5%に達し、炭素鋼の腐食をほぼ完全に抑制した。

PASPとポリアクリル酸(PAA)、ZnSO 4、PBTCAの相乗効果と作用機序について研究しました。その結果、PASP、PAA、ZnSO 4、PBTCAの質量濃度がそれぞれ40、30、4、8 mg/Lの場合、CaCO3スケールの複合試薬のスケール抑制率は95.0 4%に達し、腐食抑制率は90%に達し、優れた相乗効果を示しました。

静的スケール抑制試験の後、PASPとヒドロキシエチリデンジホスホン酸を1: 1の質量比で混合した場合、スケール抑制性能はどのモノマーよりも優れていることがわかりました。PASPとPBTCAの使用量が1:1(質量比)の条件下で、腐食およびスケール抑制剤は配合によって調製されました。複合腐食およびスケール抑制剤の投与量が30 mg/Lの場合、腐食およびスケール抑制効果は有意でした。

PASP、ベンゾトリアゾール(BTA)、タングステン酸ナトリウム(Na 2 WO 4)、グルコン酸ナトリウムの4成分配合について検討し、直交試験により最適な比率が得られました:(PASP):(BTA):(Na 2 WO 4):(グルコン酸ナトリウム)は10: 0.5:20:10(総質量濃度は40.5 mg/Lです)。このレシピにおける銅のスケール抑制率と腐食抑制率はそれぞれ99.22%と0.0 00 6 mm/aであり、良好なスケール抑制効果と腐食抑制効果があります。

PASP、プロピレントリカルボン酸-アクリル酸共重合体、グルコン酸ナトリウム、亜鉛塩を一定割合で多元素リンフリー複合水処理剤に配合し、その腐食防止性と生分解性を評価しました。その結果、複合試薬中のPASPが4 mg/L、プロピレントリカルボン酸-アクリル酸共重合体が8 mg/L、グルコン酸ナトリウムが20 mg/L、亜鉛塩が2 mg/Lの場合、炭素鋼の腐食速度は0.0 1 8 0 mm/aで、腐食防止率は98.0 1%に達しました。高いCl-およびSO 42-含有量を持つ複雑な水系でも、腐食防止率は90%以上に達することがあります。28日後、生分解率は87.5%に達しました。この複合試薬は、高硬度および高アルカリ度の複雑な水系に適しています。

304ステンレス鋼におけるPASPとNa 2 WO 4の高濃度循環水条件下での腐食およびスケール抑制性能について、静的吊り板法、静的スケール抑制法、直交法、およびターフェル分極曲線法によって研究されました。その結果、高濃度循環水条件下では、添加剤として亜鉛塩(2 mg/L)が使用され、腐食抑制剤の総質量濃度が80 mg/Lの場合、PASPとNa 2 WO 4の複合体はステンレス鋼に対して良好な腐食およびスケール抑制効果を持ち、最良の複合レシピは40 mg/L PASP+40 mg/L Na 2 WO 4でした。両者の複合体はステンレス鋼の腐食抑制に有意な相乗効果を持っていました。

水道水中の炭素鋼に対するPASP及びそのモリブデン酸ナトリウムと硫酸ドデシルナトリウムとの複合体の腐食抑制性能について研究し、その結果、PASP濃度が増加するにつれて腐食抑制効率が増加することが示されました。PASPの質量濃度が1.0 g/Lの場合、腐食抑制率は61.4%に達します。0.1 g/Lのポリアスパラギン酸を単独で使用した場合、腐食抑制率はわずか25.8%です。0.1 g/LのPASPに0.1 g/Lのモリブデン酸ナトリウムを添加して配合すると、腐食抑制率は73.95%に増加します。0.1 g/LのPASPに0.0 5 g/Lの硫酸ドデシルナトリウムを添加して配合すると、腐食抑制率は70.71%に増加します。PASPとモリブデン酸ナトリウム、硫酸ドデシルナトリウムの配合には、正の相乗効果があります。

PASP、PAA、およびPBTCAから構成される効率的なグリーンスケールおよび腐食防止剤は、炭酸カルシウム沈殿法によってPASPおよびその化合物のスケール防止性能を試験し、最適なレシピは(PASP):(PAA):(PBTCA)=6: 1:1です。試験条件下では、化合物のスケール防止率は91.71%に達し、炭素鋼の腐食防止率は92.23%に達することができます。これは優れたスケール防止剤および腐食防止剤です。

PASPとaminotrimethylphosphonic酸(ATMP)の化合物系の相乗効果は、静的スケール抑制法によって研究され、スケール抑制剤の添加、温度、pH、Ca 2+濃度、およびHCO 3-濃度がスケール抑制性能に与える影響が調べられました。その結果、化合物系のスケール抑制性能は、単一のスケール抑制剤よりも優れていることが示されました。(PASP):(ATMP)が2: 3の場合、スケール抑制性能は最適でした。複合スケール抑制剤PASP-ATMPの投与量が5 mg/Lの場合、スケール抑制率は93.0 4%に達しました。化合物系のスケール抑制性能は、温度、pH、Ca 2+濃度、およびHCO 3-の増加とともに低下しましたが、それでも一定のカルシウム耐性を示し、高pHおよび高HCO 3-環境での使用に適していました。

PASPを主剤として、加水分解ポリマレイン酸無水物(HPMA)を配合して、弱アルカリ条件に適した新しいタイプの腐食およびスケール防止剤を開発しました。弱アルカリ性媒体中の腐食およびスケール防止剤のスケールおよび腐食防止性能は、静的スケール抑制実験、Tafel分極曲線法、ACインピーダンス法、静的質量損失法によって研究されました。その結果、腐食およびスケール防止剤は混合腐食防止剤に属し、弱アルカリ性媒体中で良好なスケールおよび腐食防止効果を示すことが示されました。