天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其製備方法

2023-04-24 12:31:26 2

天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其製備方法
【專利摘要】天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其製備方法，它涉及一種可用作水處理藥劑的聚天冬氨酸改性產物及其合成方法。本發明的目的是解決現有聚天冬氨酸改性產物合成工藝複雜、反應速度慢，產品性能不穩定、對CaCO3阻垢率偏低等缺點。天冬氨酸-檸檬酸共聚物的結構式為合成過程為：以天冬氨酸和檸檬酸為原料，在915±50MHz或2450±50MHz、400～10000W的微波條件下，加入少量催化劑和適量有機溶劑，輻射1～30min，合成中間體，此時有機溶劑全部以氣體形式回收，中間體經鹼性水解得到天冬氨酸-檸檬酸共聚物。本發明具有工藝簡單、反應速度快、產率高、節能、汙染少、產品性能穩定、產品阻垢效果明顯提高等優點。
【專利說明】天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其製備方法

【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種聚天冬氨酸衍生物及其製備方法，具體涉及一種可用作綠色水處 理藥劑的天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其製備方法。

【背景技術】：
[0002] 聚天冬氨酸（PASP)作為新型環境友好水處理劑，具有良好的阻垢緩蝕性能和可 生物降解性，在工業中應用廣泛，且具有廣闊的發展前景。自20世紀90年代啟，PASP成為水 處理藥劑領域關注的焦點。但工業循環冷卻水系統應用結果證明，在抑制CaCO 3和Ca3 (PO4) 2 結垢時，PASP的阻垢性能與部分含磷阻垢劑相比尚存在一定的差距，很大程度上限制了它 的推廣應用。為了進一步增強PASP的阻垢性能，促進其在水處理領域中的應用，本發明對 PASP進行了改性。
[0003] 根據PASP傳統合成工藝，改性研究可從三處著手，即原料、中間體和最終產物。相 應地就有三種改性途徑：一是共聚改性，即在反應體系中加入其他共聚單體，合成具有優異 阻垢性能的多元共聚物；二是對中間產物開環改性，即通過其他的鹼性物質（NaOH除外）， 對中間產物開環，以引入除羥基以外的基團；三是交聯改性。前兩種途徑主要用於水處理劑 PASP的改性，第三種方法用於醫用PASP的改性。其中第1種改性途徑是公認的較為有效的， 如天冬氨酸與酒石酸、己二酸等，但不是所有的改性都會使阻垢性能得以提高，而且這些工 藝都是在傳統加熱方式下進行，反應速度慢，產率低，產品性能不穩定。


【發明內容】
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[0004] 鑑於上述改性現狀，本發明製備了一種聚天冬氨酸新的改性產物一天冬氨 酸-檸檬酸共聚物。它在一定程度上克服了現有PASP對CaCO3阻垢性能較差、性能不穩定 等缺陷。本發明的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的結構式為

【權利要求】
1. 天冬氨酸-檸檬酸共聚物，其特徵在於它的結構式為 式中y/
， (y+x)的範圍為0? 01?1. 00, x+y的範圍為4?150。
2. 根據權利要求1所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物，其特徵在於yAy+x)的範圍為 0? 06?0? 50,x+y的範圍為6?75。
3. 天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於它按照如下步驟進行製備：以天 冬氨酸和檸檬酸為原料，檸檬酸與天冬氨酸的化學計量數之比為1 : 17?9 : 1，向原料 中加入催化劑和有機溶劑，在微波頻率為915±50MHz或2450±50MHz、微波功率為400? 10000W的條件下，輻射反應1?30min，得到中間體，此時溶劑全部回收，中間體經鹼性水解 得到天冬氨酸-檸檬酸共聚物。其中催化劑與反應物的化學計量數之比為〇. 01?〇. 5 ;有 機溶劑與反應物的化學計量數之比為0. 10?5. 0。
4. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法其特徵在於所述反應體 系的加熱方式為微波加熱，功率為400?3000W，輻射時間為3?20min。
5. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述檸檬 酸與天冬氨酸的化學計量數之比為1 : 17?1 : 1。
6. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述催化 劑與反應物的化學計量數之比為〇. 02?0. 20。
7. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述有機 溶劑與反應物的化學計量數之比為〇. 40?2. 10。
8. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述催化 劑為磷酸、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸鈉、硫酸鈉、硫酸銨、氯化銨或磷酸二氫銨-氯化 銨複合催化劑等。
9. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述有機 溶劑為N-N二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、環丁碸、碳酸丙烯酯或碳酸二苯酯等。
10. 根據權利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的製備方法，其特徵在於所述有機 溶劑的沸點為150?310°C。
【文檔編號】C08G69/08GK104403098SQ201410745874
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】張玉玲, 王姣龍, 楊越, 尹連慶, 李偉, 趙彩霞 申請人:華北電力大學（保定）