磷酸钙垢是工业冷却水经过多次循环使用后在换热设备表面形成的一种常见的无机垢。磷酸钙垢的沉积不仅导致设备的传热效果急剧下降，而且易形成垢下腐蚀导致设备穿孔，大大缩短设备使用寿命，严重时导致生产无法正常运行[1-4]。工业上一般使用阻垢剂来防止磷酸钙垢形成或者抑制其沉积。目前效果较好的阻垢剂多为共聚物，如丙烯酸/烯丙基羟丙酯（AA/HPA 或T-225）[5-7]、丙烯酸/ 丙烯酸-2- 丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸/ 丙烯酸羟丙酯（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 年美国Nalco 公司生产的丙烯酸/ 烯丙氧基聚乙烯氧基硫酸铵（AA/AEPS）[9]。近年来，双亲水嵌段共聚物已经发展成为能够有效控制无机晶化过程的新型晶体生长的调控剂。这类聚合物通常是由2 个与无机表面有不同亲和作用的亲水链段构成，其中促溶链段主要起分散稳定作用，粘合链段则可选择性吸附于无机物的特定晶面上，从而达到控制无机粒子形貌或阻止无机离子沉淀的作用[10-12]。目前在双亲水嵌段共聚物的水溶液中已经实现了一系列具有特殊形貌的无机粒子的生物模拟合成[12]，但作为一种高效阻止磷酸钙垢形成的阻垢剂方面尚未被系统研究。
本文以模拟工业循环水饱和磷酸钙溶液为研究对象，通过与结构相似的均聚物水解聚马来酸（HPMA）对磷酸钙晶体析出控制作用的对比研究，初步揭示了双亲水嵌段共聚物马来酸酐- 烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠（MA-b-APEC）阻止磷酸钙晶体析出的作用机理。 |
