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专用水处理药剂的开发
为了满足不同废水系统(如造纸废水、印染废水、食品加工废水等)的需要,专用性强,针对某一类化学物质的品种的研制与开发势在必行。
多功能水处理药剂的开发
多功能水处理剂是水处理药剂研究的一个重要方面,这类新型水处理技术的出现,将开拓水处理剂的生产和应用范围,对化学法处理工业水的发展有重大的促进作用。
这方面的研究主要有:缓蚀-阻垢剂、絮凝-缓蚀剂、絮凝-杀菌剂、絮凝-杀菌-缓蚀剂、絮凝-缓蚀-阻垢剂等。
绿色水处理药剂的发展
水处理药剂绿色化发展中,、无害、易生物降解都是方向。典型的绿色水处理药剂是近年来国内外开发的分散阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)。PASP是合成的一种生物高分子。有良好的生物相溶性和可生物降解性。毒理学的研究揭示出聚天冬氨酸(PASP)、无敏感或无突变的效果。
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。
PESO主要的聚醚改性硅油结构有五类:AB型、ABA或BAB型、(AB)n型、侧链型以及支链型[18],A、B分别表示聚硅氧烷链段和聚醚链段。其中Si-O-C型是硅油与聚醚缩合,属水解型,有文献研究[19]表明即使水解,在消泡性能方面依然很显著。其典型分子结构如下所示(式中R=H、烷基、酰氧基等):
PESO消泡剂结合了聚醚的水溶性和有机硅低表面张力特点。它具有聚醚链段中亲水性基团EO,疏水性基团PO,适当调节两者比例,就会有很强的低表面张力,形成很强的消泡能力,会增大混凝土表面吸水率、表层碳化深度,从而整体改善混凝土的表层性能。
4 PESO 消泡剂存在的问题
我国在上个世纪七十年代以后,开始从事于聚醚改性硅油的开发和应用,克难攻坚,但消泡剂产业起步较晚,国产消泡剂的更新换代还是不能跟上工业发展的步伐。国内对于Si-C型聚醚改性硅烷的供应主要是依靠进口这一渠道,因为相比于国外的Si-C型聚醚改性硅油的研究,我国对其进行的研究则要匮乏很多,基本上没有新的产品和新的工艺出现,一方面是因为,能够生产特种聚醚和特种含氢硅油的厂家较少,产品原料的选择有限;另一方面是因为,采用聚醚改性硅油工艺合成路线还是传统的合成工艺,因此产品的转化率较低,产物中交联产物较多,产品质量较差,其经济效益难有保障。
按照原有的合成工艺制备聚醚改性硅油,加成反应中催化剂氯铂酸成本会很高,反应条件很苛刻。若反应中催化剂用量少,反应中副反应很难控制,产物外观颜色会加深且需要延长反应时间;反应中的溶剂(甲苯与异丙醇)对环境及人体危害性较大,若溶剂残留同时会使产物的表面张力升高,此外,为了去除反应剩余的溶剂还需要额外的处理过程,设备复杂。
目前市场上有琳琅满目的消泡剂品种,大多消泡剂消泡效果尚可,抑泡作用不强,使顾客花费了金钱,却达不到想要的消泡效果,以致于令应用上不敢放心地使用或干脆放弃消泡剂的使用。平时掺入混凝土中的许多外加剂都有一定的引气作用,引入的气泡对混凝土的强度产生一定的副作用,好的消泡剂掺入混凝土中抑制或混凝土中过多或有害气泡,可以解决既能消泡性能,又能抑泡性能的消泡剂来提高混凝土密实度,从而提高混凝土强度,则无疑是十分重要与迫切。
5 聚醚改性硅油消破剂的发展趋势
随着PESO消泡剂研制工作持续进行,涌现出许多新的活性消泡组分,使得对复配消泡剂的反应机理及各组分的协同效应研究更加深入。因此成分单一、经济效益差的消泡剂将逐渐被多功能、率的复配型消泡剂所取代,这将会是消泡剂市场的未来趋势。
在原有PESO基础上引入新的基团,如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖类)及C6H5COC6H5(二苯甲酮)和-COOH(羧基),可赋予PESO更多反应性和多功能性。随着世界范围内清洁生产的呼声越来越高,开发、绿色、多功能表面活性剂新品种成为PESO消破剂发展的主导方向。
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