聚天冬氨酸衍生物的合成及其性能研究.pdf

1、聚天冬氨酸(PASP)是一種可生物降解的環(huán)保型阻垢分散劑，但在阻垢分散和緩蝕性能上與其它類型阻垢分散劑還有一定的差距，使其應用受到了很大限制。為此，本文對聚天冬氨酸進行改性，在聚天冬氨酸的側鏈上引入功能性基團來提高阻垢分散和緩蝕性能，旨在研制綠色環(huán)保型工業(yè)循環(huán)冷卻水處理藥劑。
　　 以提高阻垢分散性能為目標，利用天冬氨酸熱縮聚產物聚琥珀酰亞胺(PSI)和天冬氨酸(ASP)、2-氨基乙磺酸(SEA)分別合成了兩種聚天冬氨酸衍生物—

2、—羧酸基聚天冬氨酸衍生物(PASP-ASP)和同時含羧酸基和磺酸基聚天冬氨酸衍生物(PASP-SEA-ASP)，利用氨基酸等電點的性質以及氨基酸與茚三酮溶液的顏色反應，對合成的聚天冬氨酸衍生物進行了分離和提純，并對其接枝率進行了測定，紅外光譜法和元素分析法表征了兩種聚天冬氨酸衍生物的結構?？疾炝瞬煌夏柋?、不同反應溫度和不同反應時間條件對產物接枝率的影響，優(yōu)化出了聚天冬氨酸衍生物的適宜合成條件，反應機理為親核加成-消除反應。

3、　　 研究了產物接枝率和阻垢性能、分散性能、緩蝕性能之間的關系，確定了不同基團在阻垢分散和緩蝕過程中各自所起的作用，結果表明：聚天冬氨酸分子結構中羧酸基的引入有助于阻垢性能和緩蝕性能的提高，而磺酸基的引入可大大提高分散性能，但阻垢性能降低。考察了不同用量、水溫、水質硬度及時間等條件下對碳酸鈣的阻垢性能，確定了阻垢率和緩蝕率隨之變化的定量關系。
　　 通過動態(tài)模擬試驗，研究了聚天冬氨酸衍生物的動態(tài)污垢熱阻和動態(tài)阻垢率，靜態(tài)和動態(tài)

4、實驗結果表明：在低加藥量的情況下，分子結構中同時引入具有較好阻垢性能和分散性能的功能基團的聚天冬氨酸衍生物的動態(tài)污垢熱阻小，加藥量為0.5mg·L-1 時，PASP-SEA-ASP的動態(tài)阻垢率達到了99.35[％]；在高加藥量的情況下，分子結構中僅引入具有較好阻垢性能的功能基團的聚天冬氨酸衍生物的動態(tài)污垢熱阻小，加藥量為1.5mg·L-1時，PASP-ASP的動態(tài)阻垢率達到了96.13[％]以上。因為在加藥量較小時，藥劑中的磺酸基起到了

5、分散作用，使得碳酸鈣晶體不粘附于加熱棒上，只是分散于水中，加大藥劑含量時，磺酸基的比例也增加，使得羧酸基螯合Ca 2+的作用減弱，形成的CaCO3 沉淀也增多，過多的CaCO3沉淀粘附于加熱棒上，動態(tài)阻垢率減小。
　　 利用掃描電子顯微鏡和紅外光譜儀等技術對碳酸鈣晶體進行了觀察和分析，結合靜態(tài)和動態(tài)的阻垢分散試驗，當加入聚天冬氨酸衍生物后碳酸鈣的形貌為球形的球霰石結構時，表現(xiàn)出優(yōu)良的分散性能，當加入聚天冬氨酸衍生物后碳酸鈣的形貌