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本文利用乙烯装置副产的C9馏份,与马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)极性单体共聚,合成出对工业循环水具有阻垢作用的水溶性C9石油树脂。 采用燕山石化乙烯装置副产的C9馏分,对C9馏份进行精馏,利用GC-MS对C9馏份进行分析。结果表明,C9馏份其成份极为复杂,主要活性成份为双环戊二烯及其同系物。 利用电位滴定对双环戊二烯(DCPD)分别与MA、AA在不同聚合温度下共聚的竞聚率进行测算,此方法未见他人文献报道。其结果为:70℃时r1(MA)=0.0265,r2(DCPD)=0.6776,r1(DCPD)=0.0184,r2(AA)=2.5906;80℃时r1(MA)=0.0419,r2(DCPD)=0.4891;90℃时r1(MA)=0.0397,r2(DCPD)=0.7296;利用所测定的竞聚率估算了DCPD-MA、DCPD-AA共聚物的链段序列分布。实验结果表明DCPD与MA自由基溶液共聚为具有交替倾向的无规共聚,DCPD与AA为无规共聚,AA均聚能力强于DCPD。利用13C-NMR谱对电位滴定进行了验证,两者相对偏差为-0.77%,结果基本吻合;并且发现DCPD结构中降冰片烯环与环戊烯环参与共聚的比例约为7:1。 采用自由基溶液共聚的方法合成了C9-MA、C9-AA二元共聚物和C9-MA-AA三元共聚物,探索多种方法调节共聚物分子量,其中利用醇类溶剂对C9-AA共聚进行分子量调节最为经济、有效。 根据国标进行了阻垢性能测试,并对影响共聚物阻垢性能的影响因素进行了研究。其中最为关键的因素为共聚物分子量的影响。对C9-AA共聚物阻垢性能进行了评价,结果为:Ca2+浓度为240mg/L、C9-AA含量15mg/L时其阻垢率可达到93%;当Ca2+浓度小于600mg/L时,阻垢率可在大于90%的范围内;pH在小于9.3的范围内阻垢效果良好,阻垢率保持在90%以上;根据现场水质进行共聚物阻垢时效试验,60小时内Ca2+浓度基本保持不变,阻垢率在93%以上。 对C9-AA合成工艺进行了筛选,并对室内合成工艺进行了简化,进行了一些工业化的探索实验。