超支化聚酯阻垢剂的合成

以绿色化学为指导思想,合成一种不含N、P元素的高性能绿色阻垢剂。以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为原料,在对甲苯磺酸催化下,采用一锅熔融缩聚法合成第二代端羟基超支化聚酯(HBPE—OH)。为提高HBPE—OH改性程度,首次选用4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为催化剂,用丁二酸酐(SA)对HBPE—OH进行端基羧酸化改性,得到具有阻垢功能的端羧基超支化聚酯(HBPE—COONa)。采用单因素实验考察了缩聚反应时间、反应温度、催化剂用量及羧酸化改性反应时间、反应温度对阻垢性能的影响。结果表明:缩聚反应最佳条件为反应时间4 h,反应温度140℃,催化剂用量为0.8%;端基羧酸化最佳条件为反应时间3 h,反应温度70℃,羧酸化程度高达95.4%。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波普仪(NMR)对HBPE—OH和HBPE—COONa进行表征,表明阻垢剂结构完整,羧酸化程度较高,并用扫描电子显微镜(SEM)对CaSO_4垢样进行表征,验证了阻垢剂晶格畸变机制。