离子液体共聚物多孔微球的制备及在阻垢剂中的应用

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阻垢剂是抑制冷却水系统结垢的有效方法。传统的使用方法是直接把阻垢剂投加到循环冷却水系统中,显示出进料时间短和阻垢剂利用率低的缺点。缓控释技术可有效提升目标药物作用时间和利用率,已被广泛应用到医药、农业等领域。其中,聚合物多孔微球由于具有多孔结构及较大的比表面积,是常用的缓释载体之一。本论文通过悬浮聚合法制备了一种三元共聚物多孔微球,用作阻垢剂的缓释载体,用于解决目前存在的进料时间短和阻垢剂利用率低的问题。通过两步法,制备出1-丁基-3-乙烯基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(BVBS),并通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)对产物进行了表征。以1-丁基-3-乙烯基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(BVBS)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和二乙烯基苯(DVB)作为反应物,通过悬浮聚合法制备出BVBS-GMA-DVB共聚物多孔微球。然后通过FTIR、扫描电子显微镜(SEM)、孔径比表面分析仪和X射线衍射(XRD)对产物进行了表征。对单分散性的影响因素进行了研究。结果表明:随着聚乙烯醇用量的增加,单分散性逐渐提高;随着水相与油相体积比的增加,单分散性逐渐提高;随着搅拌速率的增加,单分散性逐渐提高。然后对孔径的影响因素进行了研究。结果表明:随着致孔剂用量的增加,平均孔径逐渐增大;随着交联剂用量的增加,平均孔径逐渐减小。采用静态吸附法,分别制备出负载羟基乙叉二膦酸和聚丙烯酸的多孔微球。对吸附量的影响因素进行了研究。结果表明,随着孔径增加,两种阻垢剂对应的吸附量逐渐增加;随着比表面积的增加,两种阻垢剂对应的吸附量逐渐增加;随着阻垢剂初始浓度的增加,两种阻垢剂对应的吸附量逐渐增加。对两种阻垢剂的释放过程进行了研究。结果表明:随着温度升高,两种阻垢剂达到释放平衡所用的时间都在缩短;随着孔径的增加,两种阻垢剂达到释放平衡所用的时间都在缩短;随着粒径的减小,两种阻垢剂达到释放平衡所用的时间都在缩短。通过负载型阻垢剂和未负载型阻垢剂阻垢效率的实验对比。结果表明,负载型阻垢剂的阻垢效率在28 h以后仍保持在60%以上,未负载阻垢剂的阻垢效率降低至25%。这证明了负载型阻垢剂具有良好的缓释效果。
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