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PASP在农业上的应用和效果一、结构聚天冬氨酸是一种使用天然氨基酸合成的水溶性高分子多肽，具有无毒、无公害和可完全生物降解的特性，是一种国际公认的“绿色化学品”。
二、作用机理及功效聚天冬氨酸是一个含有羧基和胺基活性基团的大分子物质。
这个大分子，利用它的络合能力，使土壤中被固定的养分元素溶于水，随水移动到作物根部，其所携带的阳离子养分与作物根进行离子交换，而大分子量的聚天冬氨酸并不被作物吸收利用，又重新络合土壤溶液中的养分离子。
如此反复，将土壤中的养分离子源源不断的运到作物根部，供作物吸收利用。
另外，聚天冬氨酸通过络合带正电荷的钙、镁、铁等离子，保护了磷酸根离子，从而使磷被作物自由的吸收。
聚天冬氨酸作为新型肥料增效剂，可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收，从而提高肥料利用率，改善作物品质，促进根系生长，增强抗逆性。
1、提高肥料利用率。
我国是一个农业大国，化肥是农业持续发展的物质保证，是粮食增产的基础。
世界农业发展的实践证明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施；但是肥料的损失是一个很严重的问题。
因此如何提高肥料利用率、充分发挥化肥的作用，对中国农业可持续发展具有极其重要的意义。
PASP作为新型肥料增效剂，可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收，从而提高肥料利用率，增加作物产量；据研究表明，聚天冬氨酸可提高氮肥利用率60.3%、磷肥5.3%、钾肥16.7%，与其他提高化肥利用率方法的比较，其效果如表1所示。
表1 不同增效剂的效果比较利用率提高百分比 %方法分类N P2O5K2O 微量聚天冬氨酸60.3 5.3 16.7 20-30脲酶抑制类 6.79 0 0 0包膜肥料 5.03-9.14 11.22-17.52 8.35-11.26 0 结果表明：（1）目前其他提高肥料利用率的方法对微量元素均无效。
（2）聚天冬氨酸对各种肥料利用率均比其它的高。
2、改善作物品质。
PASP通过促进中微量元素的吸收，达到了作物养分的协调供应，改善了作物品质；避免了营养不良和使用激素引起的畸型果、秃尖、裂果和着色不好等情况。
以马来酸酐与氨水为原料热缩聚法合成聚天冬氨酸作者：胡海云来源：《中国科技博览》2009年第01期[摘要]以马来酸酐与氨水为原料热缩聚法合成聚天冬氨酸（PASP）,采用正交法考察物料比、反应时间、干燥温度和脱水环化温度对收率和分子量的影响。
实验结果表明，该热缩聚法合成的最佳条件是：马来酸与氨水的加料摩尔比为1:1.3，干燥温度为180℃，干燥时间为1.5小时，脱水环化温度为210℃（对于9.81g马来酸）。
[关键词]聚天冬氨酸热缩催化聚合收率正交实验中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号: 1009-914X(2009)01(a)-0103-02聚天冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP)是一种受到国内外重视的绿色阻垢剂，它不含磷，无毒，能生物降解，是一种具有生物活性的高分子材料。
PASP的应用范围很广，尤以相对分子量为4000-20000的应用更为广泛，在水溶液中能有效阻止难溶解盐类沉淀和结垢，延缓金属腐蚀，同时它也是生物可降解物质。
近年来，聚天冬氨酸也广泛用于工业水处理、农药、医药、日用化学品等行业。
目前PASP的合成过程主要分三个步骤:先由原料合成中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)，然后PSI 水解制取聚天冬氨酸或盐;最后是聚天冬氨酸或盐的分离与纯化。
PSI的合成是最关键的步骤，不同的合成方法和反应条件不仅影响PASP的产率和纯度，而且影响产物的结构和摩尔质量，进一步影响聚天冬氨酸的性质、性能和用途。
PSI的合成方法按原料不同分两类：一类是以生化产品L-天冬氨酸(L-ASP)为原料，直接进行热缩聚合。
另一类是使用化工产品C4二元酸，如马来酸酐、马来酸或富马酸作为基本原料与无机铵或有机胺类化合物进行化学反应生成DL-天冬氨酸( DL-ASP)，然后再进一步缩合聚合。
第一类方法阻垢缓释性能好，但成本较高，本实验是以常见化学试剂马来酸酐和氨水为主要原料，探讨并优化了一种工艺简单、成本低廉、信价比高的合成PASP方法。
水处理剂聚天冬氨酸的合成谢艳春(内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古准格尔旗 010300) 摘 要:本文介绍了具有较高阻垢活性、良好生物降解性、无毒性的被誉为绿色阻垢剂的聚天冬氨酸的合成。
以马来酸酐为原料固相熔融法合成聚天冬氨酸。
关键词:聚天冬氨酸;阻垢剂;合成 中图分类号:T Q085+.412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0083—02 聚天冬氨酸(PASP)是一种水溶性氨基酸聚合物,相对分子量分布很宽。
除具有水溶性聚羧酸的性质外,还以其可贵的可生物降解性、无毒、无污染、不破坏环境的优良特性,受到人们越来越多的关注。
聚天冬氨酸作为水处理的新型绿色化学品,是一种从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无害的易生物降解的水处理药剂,它的可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂。
使用后的PASP可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的终产物。
作为阻垢剂特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙、硫酸钙的成垢。
1 主要试剂和仪器设备1.1 主要试剂及规格顺丁烯二酸酐、碳酸铵、氢氧化钠、氢氧化钾、无水乙醇、乙二酸四乙酸二钠、无水氯化钙、无水碳酸氢钠、N,N-二甲基甲酰胺、无水氯化钾1.2 主要仪器设备T G328A电子分析天平、81-2型集热式恒温磁力搅拌器、磨口四口烧瓶、pHS-2C型精密酸度计、DGS20 2型电热干燥箱、Nexus670型傅立叶变换红外光谱仪。
2 聚天冬氨酸(PASP)的合成步骤 站控层的主要任务是:通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。
化学与生物工程2009,Vol.26No.6Chemistry &Bioen gineering15基金项目:山西省科技攻关资助项目(2006031104203),山西省自然科学基金资助项目(20051021)收稿日期:2009-01-16作者简介:赵彦生(1962-),男,山西临汾人,博士,教授,主要从事水溶性高分子材料及塑料改性方面的研究。
E mail:tyy sz62@163.co m 。
聚天冬氨酸的改性及其应用研究进展赵彦生,袁广薇,马兴吉,刘永梅,郭美娟,陈 凯(太原理工大学化学化工学院,山西太原030024)摘 要:聚天冬氨酸衍生物是一种新型的可生物降解并具有生物相容性的高分子材料。
根据改性方法和引入基团的不同,改性后的聚天冬氨酸可应用于多个领域,具有广阔的应用前景。
介绍了近年来聚天冬氨酸的改性研究进展,着重介绍了聚天冬氨酸的改性方法及应用领域,并提出了改性聚天冬氨酸的研究方向。
关键词:聚天冬氨酸;改性;缓蚀阻垢剂;药物载体;水凝胶中图分类号:O 629 72 T Q 203 9 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2009)06-0015-04聚天冬氨酸(PA SP)是一种带有羧基侧链的聚氨基酸,具有螯合和分散作用[1];也是一种新型的可生物降解的环境友好型高分子材料[2]。
由于聚天冬氨酸分子中含有大量的-COOH 、-NH CO-等极性基团,具有很好的亲水性和水溶性;此外,侧链上的-COOH 在水溶液中很容易电离,形成羧基负离子(-COO -),它能与多种离子发生络合反应,使聚天冬氨酸在水溶液中具有很好的化学活性。
但由于聚天冬氨酸分子中官能团种类单一,导致其性能单一,应用受到限制。
为了改善聚天冬氨酸的性能,拓宽其应用领域,近年来国内外对聚天冬氨酸的改性进行了大量的研究。
作者在此对其进行了总结。
1 聚天冬氨酸的改性方法1 1 共聚法改性聚天冬氨酸通过共聚方法可以在聚天冬氨酸的分子链上引入具有一定功能的官能团,从而改善其性能。
绿色水处理剂聚天冬氨酸的简介摘要: 聚天冬氨酸类水处理剂因具有优良的生物可降解性和较高的阻垢性能，被认为是一种真正的绿色阻垢剂，本文将从合成方法、作用机理、阻垢性能研究、发展前景四个方面介绍聚天冬氨酸关键词: 聚天冬氨酸; 阻垢性能; 水处理剂我国是水资源短缺严重的国家之一，目前有一百多个城市严重缺水，已造成很大的经济损失和严重的社会环境问题。
工业用水占城市用水的70％～80％，其中的冷却水又占工业用水量的82％以上。
为此节约冷却水成为工业用水的首要目标。
节约冷却水的主要办法是采取循环冷却水并提高浓缩倍数。
但是循环冷却水在运行的过程中，会有沉积物沉积在换热器及其他管道内表面。
针对这个问题主要采取投加水处理剂来达到水质控制的目的。
但是，含磷含氮和不易生物降解的水处理剂在使用过程中易给环境造成“二次污染”的危险性已引起人们的重视。
随着环境法规日趋严格和人们环保意识日益提高，对环境保护的需要塑造绿色水处理剂，磷也已列入限制排放之列。
在此形势下，低磷及无磷绿色水处理剂的开发和应用就日益成为国内外关注的焦点。
近几年“绿色水处理剂”的概念被提出，所谓绿色水处理剂是指其制造过程是清洁的，在使用过程中对人体健康和环境没有毒性，并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。
研制具有高阻垢性能、良好生物降解性、无毒性、非磷无氮的新型绿色水处理剂是21世纪水处理剂的发展方向。
[1]聚天冬氨酸（PASP) 是近年受海洋动物代谢启发而研制成功的一种生物高分子, 具有优异的阻垢分散性能和良好的可生物降解性, 是公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品。
[2]制备聚天冬氨酸的原料天冬氡酸可从自然界提取因此制造过程是清洁、绿色的。
作为新型阻垢剂，对环境没有毒性，可完全生物降解成对环境无害的终产物。
而且对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硫酸钡等阻垢性能优异。
另外，聚天冬氨酸也可作为缓蚀剂用于解决油田中CO的腐蚀问题并2在海水淡化、制备纯水等方面亦具有良好的应用前景。
新型减水剂——聚天冬氨酸的合成及减水效果研究摘要：减水剂是混凝土工程中使用量最大，且应用最广泛的一种外加剂，本论文通过化学方法合成了A、B、C三种不同分子量的聚天冬氨酸，探索将其作为一种减水剂进行了研究。
结果表明：聚天冬氨酸减水效果明显，对不同品种水泥和掺合料的适应性强，掺料饱和点低和合成工艺简单等优点，拥有作为新一代减水剂的诸多潜力。
关键词：聚天冬氨酸；减水剂；合成；适应性；胶凝材料0 引言如今聚羧酸系减水剂占据大部分减水剂市场，但是，其对不同水泥适应性较差[1]，给混凝土工程的统一性带来了较大繁琐，也导致成本的增加，所以，本文根据聚天门冬氨酸的特殊结构和多样化的性能，尝试将聚天冬氨酸作为一种新型的减水剂进行研究。
聚天门冬氨酸（Polyaspartic Acid缩写为PASP）是一种氨基酸的聚合物，绿色、无污、环保，属于生物高分子材料[2]，其分子量为一千至数十万，它是由聚琥珀酰亚胺（PSI）在碱性条件下断裂环内C-N，N原子与一个H原子相结合，而-C=O则可以与-OH结合形成羧酸基。
聚天冬氨酸的应用特别广泛，因其具有螯合钙、镁、铜、铁等多价金属离子，所以作为一种新型绿色水处理剂应用到工业循环冷却水处理领域中[3]；聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，所以可以作肥料增效剂；它可以与交联剂反应进一步合成超强吸水剂，所以可以将其应用到卫生领域，还可以作为洗涤剂等[4]。
聚天冬氨酸具有良好的发展前景[5]，但是，目前国内还没有应用于减水剂领域中的先例，所以本课题是聚天冬氨酸在一个全新领域的探索研究和应用前景展望。
1 试验原材料水泥：选择标准、冀东、金隅鼎鑫三种水泥作为研究，其性能符合 GB 175-2017《通用硅酸盐水泥》水：采用地下水，其性能符合JGJ 63-2011《混凝土用水标准》聚天冬氨酸：为试验室自己合成，其化学性能符合GB 8076-2008《混凝土外加剂》要求。
如表1-1，为合成聚天冬氨酸的原材。
2013年3月李茜等．绿色阻垢剂研究进展47绿色阻垢剂研究进展李茜1，马喜平1，王成龙1，黄文佼2(1．西南石油大学化学化工学院，成都610500；2．中国石油工程设计有限公司新疆设计院，克拉玛依834000)[摘要】对常见的阻垢剂和绿色阻垢剂进行了综述，着重对聚天冬氨酸(PSA P)和聚环氧琥珀酸(PE SA)等新型绿色阻垢剂的研究现状进行了总结。
[关键词]绿色化学绿色阻垢剂聚天冬氨酸聚环氧琥珀酸绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学¨j，其核心是利用化学技术与方法从根本上减少甚至消灭那些对人类健康或环境有害的原料、产物、副产物、试剂和溶剂等的产生和应用。
工业循环冷却系统及各种管道中，结垢会降低传热效率，阻塞管道，引发垢下腐蚀。
目前，国内外普遍采用阻垢剂，以延缓污垢的产生。
随着社会的发展，人们的环保意识也逐渐提高，所以阻垢剂向无毒无害无磷、低磷新型高效及生物降解性好的环境友好型的绿色阻垢剂的方向发展∽J。
1常见的阻垢剂1．1有机膦酸类阻垢剂有机膦酸类的阻垢剂的化学稳定性好，耐高温，不易水解，可以和金属离子配合形成立体大分子环状配合物，分散在水中破坏钙垢晶体的生长，从而起到阻垢的作用。
但是，含磷化合物易滋养菌藻，使环境水体富氧化，造成水体污染。
常见的几种典型的有机膦酸类阻垢剂有：(1)氨基三甲叉膦酸(A T M P)，分子式为N(C H：PO，H：)。
；(2)羟基乙叉二磷酸(H ED P)，分子式为c：H。
O，P：；(3)乙二胺四甲叉膦酸(ED TM PA)，分子式为c6H加012N：P4；(4)2，4一三羧酸一2一膦酸基丁烷(PB T C A)，分子式为C，H。
，O，P。
它们的主要性能特征如表1所示p1。
表1几种有机膦酸阻垢剂的性能特征名称性能特征A T M PH E D PE D T M PAPB T C A有机膦酸酯阻碳酸钙、硫酸钙良好，缓蚀阻碳酸钙垢良好，缓蚀阻碳酸钙、硫酸钙垢良好，缓蚀阻碳酸钙和磷酸钙垢良好阻硫酸钙垢较好，抑制碳酸钙垢较差1．2聚羧酸类阻垢剂聚羧酸类阻垢剂中起主要作用的是聚合物中的一C O O一基团，对M92+，ca2+，cu2+，Fe3+等离子具有较强的螯合能力，不仅有凝聚和分散的作用，还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列，从而达到防垢和阻垢的作用。
第蒹蓠荤；背发酵科技通讯聚天冬氨酸的开发与应用进展汪多仁(中国石油吉林石化公司吉林132101)摘要：全文介绍了聚天冬氨酸的性能，生产的主要技术路线与最佳的操作条件及有关进展情况。
对现工业化运行的主要天冬氨酸生产工艺的技术特点进行了具体的分析和总结，阐述了国内外研究开发的现状与发展趋势。
并探讨了扩大应用范围等前景与市场需求。
关键词：聚天冬氨酸开发应用1理化性质聚天冬氨酸(简称P A SP)分子式C4H6N0，(C。
H sN O。
)C。
H s N O。
，具有类似蛋白质的酰胺键结构是一种可生物降解的绿色高分子化合物，与环境具有良好的生物相容性。
PA SP对环境没有毒性，将PA SP调节pH值为8，在活性污泥中，28d后降解83％，微生物降解后释放出的C O：量不低于葡萄糖，生物降解性非常好。
毒性：利用昆明种小鼠急性毒性实验、A m es 实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究PA SP 的一般毒性与致突变性，结果显示：PA SP既无毒性也无致突变作用。
这为安全使用提供了依据。
2工艺开发目前，研究比较多的P A SP的合成方法有4种：L一天冬氨酸的热缩聚合；L一天冬氨酸的催化聚合；马来酸酐(M A)与氨水先进行化学反应，然后进行缩合聚合；马来M A与铵盐或胺类物质反应并直接进行聚合。
2．1微波法例1将4．859聚丁二酰亚胺、2029N，N’一二甲基甲酰胺(D M F)放入100m l烧瓶中，搅拌使固体物料溶解，另外用少许蒸馏水将1．469的L一赖氨酸和O．49氢氧化钠分别溶解，然后混合，将混合液在搅拌下加入到聚丁二酰亚胺溶液中，然后将此混合均匀的溶液放人装有回流装置的微波炉中，在功率120W下加热2．5r ai n冷却至室温后，加入50m l无水甲醇析出产物，用约50m l无水甲醇洗涤3次，过滤、干燥得中间产物。
将中间产物I放人烧杯中，加入10m l水使之成为悬浮液，然后在室温及搅拌下滴加25m l 2m ol／L的氢氧化钠水溶液，控制体系pH值为11～12，直至反应体系成黄色澄清液体(约需1h)。
环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价I. 前言- 环境污染对人类健康和生态环境的危害- 发展环保型阻垢剂的重要性及其应用前景- 本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价II. 合成聚天冬氨酸- 聚天冬氨酸的化学结构及合成方法- 实验步骤及条件- 反应机理III. 聚天冬氨酸的性能表征- IR、NMR、UV及荧光光谱表征- 热重分析及热稳定性测试- 石油和水中的分散性能测试- 阻垢性能测试IV. 对比实验与应用前景- 常规阻垢剂和聚天冬氨酸对比实验- 聚天冬氨酸的环保性能及应用前景V. 结论- 本文成功合成了聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂- 聚天冬氨酸具有优异的性能表现- 聚天冬氨酸作为一种新型环保阻垢剂，具有广泛的应用前景参考文献I. 前言环境污染已成为人们关注的焦点问题，不仅会影响人类的健康，还会对生态环境带来不良影响。
防止环境污染变得尤为重要，其中阻垢剂作为一项关键技术应用于工业生产领域中，已经成为必要的任务。
随着人工化进程的加快，阻垢剂的应用范围也在不断扩展，以保证生产效益和生态环境的协调发展。
阻垢剂是一种在工业和生活中用于防止污垢、沉淀和水垢在设备表面形成的化学物质。
在许多工业领域中，例如石油化工、电力、机械、动力、建筑材料等领域，都广泛使用了阻垢剂。
然而，传统的阻垢剂一般采用有害化学物质，对环境造成污染，被广泛应用之后对人体健康和生态环境构成了严重威胁。
因此，发展环保型阻垢剂已成为一个重要的趋势。
聚天冬氨酸是一种天然的无毒生物高分子，具有良好的柔软性、透水性和吸水性能。
在环保领域的研究和应用中，聚天冬氨酸的合成和性能评价尤为重要。
因此，本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价。
本文将从合成聚天冬氨酸的方法、实验步骤、反应机理，以及聚天冬氨酸的性能表征，对其进行深入探究。
针对现有阻垢剂的应用现状进行对比实验，考察聚天冬氨酸作为阻垢剂的环保性能及其应用前景。
旨在提出聚天冬氨酸作为一种具有广泛应用前景的环保型阻垢剂推广使用，以便推动环境保护的发展和实践。
绿色水处理剂聚天冬氨酸(PASP)的合成影响因素研究
胡淑莉
【摘要】本文研究了PASP的制备及影响产品合成的主要因素,并用红外谱图进行了表征.以马来酸酐和碳酸铵为原料,在一定的温度下进行缩合得到聚琥珀酰亚胺(简称PSI),然后在氢氧化钠水溶液的作用下水解成PASP的钠盐.对合成条件进行单因素研究,确定了最佳合成工艺条件.对合成的产品进行了红外光谱表征.红外光谱中的特征峰表明,所合成的产品中含有酰胺基、羧基,表明所得到的产品为PASP.
【期刊名称】《农业科技与信息》
【年(卷),期】2016(000)020
【总页数】2页(P45-46)
【关键词】PASP;水处理剂;阻垢
【作者】胡淑莉
【作者单位】甘肃省庄浪县水务局,甘肃庄浪744600
【正文语种】中文
【中图分类】X703
近年来，随着经济与社会发展，用水量日益增多，世界性水危机也随之加剧，同时各个国家和地区的环保法规日趋严格，这也促使水处理技术得以迅速发展。
而水处理药剂是水处理的重要技术保证，尤其是环保型水处理剂的研究和开发。
水处理剂主要有混凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂和清洗剂等。
就水处理阻垢剂而言，目前应用的有两大类，无机阻垢剂和有机阻垢剂。
常用的无机阻垢剂有六偏磷
酸钠和三聚磷酸钠等。
而有机阻垢剂则主要为有机磷酸盐和聚羧酸等。
这些药剂中含磷，易使水体富营养化形成赤潮公害或不易生物降解。
而PASP则以不含磷、
易生物降解、无毒性、耐高温、投加量低和分散阻垢效果好等优点引起人们的注意。
近年来，国外研究的新型环境友好型阻垢剂PASP等，为现有的研究开发提供了
新的思路［1］。
从环境相容性角度考虑，PASP的可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂。
因为它从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无毒无害。
PASP可高效、稳定地被微生物降解为对环境无害的最终产物。
作为水处理药剂特别适用于抑制冷却水、空调水、锅炉水以及反渗透膜等膜分离过程的成垢，同时也是无磷、无毒、易生物降解性能优良的清洗剂［2］。
目前PASP的合成主要有两种路线：一种是以L-天冬氨酸为原料制得PASP；另一种是以马来酸酐和氨水、铵盐或胺类物质为原料制得PASP。
马来酸（酐）与氨在一定温度下使每分子含有两个或更多的一级或二级胺，再把PSI的聚合物通过水解形成一种盐，本文采用第二种路线制备PASP，机理如下：
马来酸酐先水解得到马来酸水溶液，再加入铵盐可能与其中一个羧基反应生成马来酸一铵盐，在加热条件下，生成的铵盐脱去两分子水生成琥珀酰亚胺，继续升温发生聚合，得到PSI，碱性水解得到红棕色PASP钠盐水溶液，经过酸化、沉析、真空干燥得浅黄色PASP固体粉末。
该方法聚合工艺简单，原料成本比较低，聚合
时间比较短，温度容易控制，产物性能比较稳定且反应均为固体，因此反应条件比较容易控制。
3.1 PASP合成的主要影响因素及正交试验
为了考查实验条件对PASP合成性能的影响，本文以马来酸酐和碳酸铵为原料，
选取反应温度（A）160、180、200℃酐铵物料配比（B）1∶1.1、1∶1.2、
1∶1.3；反应时间（C）0.5、1.0、1.5 h；水解加碱量（D）30、40、50 ml；水
解时间（E）0.5、1.1、1.5 h；碱的浓度（F）3.0、3.33、3.5 mol/L进行L18（3）6正交试验，实验组别为A1B1C1D1E1F1、A1B2C2D2E2F2、A1B3C3D3E3F3、A2B1C1D2E2F3、A2B2C2D3
E3F1、A2B3C3D1E1F2、A3B1C2D1E3F2、A3B2C3D2E1F3、A3B3C1D3E2F1、A1B1C3D3E2F2、A1B2C1D1E3F3、A1B3C2D2E1F1、A2B1C2D3E1F3、
A2B2C3D1E2F1、A2B3C1D2E3F2、A3B1C3D2E3F1、A3B2C1D3E1F2、
A3B3C2D1E2F3。
3.2 产物的产率、纯度、分子质量的测定
称取质量约0.25 g左右的PSI溶于10 mL DMF中，置于40℃的恒温水浴中约
24 h，将所得溶液过滤，滤饼干燥至恒重得质量M1，滤液。
其中，M0为PSI取样质量（g）；M1为滤饼质量（g）；M2为PSI的理论总质量（g）；M3为
PSI总质量（g）；S为PSI的纯度（%）。
PASP的产率（%）
其中，M4为PASP的理论总质量（g）；M5为纯化干燥后得到的PASP总质量（g）。
准确量取2.5mL滤液，溶于7.5 mLN，N-二甲基甲酰胺中，25℃下测定溶液黏
度η。
PASP分子量M：
其中，n为PSI聚合度；M为PASP粘均相对分子量；η为溶液比浓黏度
（mL/g）；C为溶液质量浓度（g/mL）；t0为纯溶剂流过毛细管的时间（s）；t 为溶液流过毛细管时间（s）。
用正交试验所得18组产物的PSI纯度S（%）、溶液浓度（g/mL）、PSI产率（%）、PASP分子量分别为92、0.002 3、94.8、11 578.68；90.80、0.007 3、96.00、11 356.94；84.00、0.002 1、88.12、5 513.65；92.20、0.006 0、
90.30、1 378.21；86.11、0.005 4、93.21、1 286.75；87.52、0.005 6、81.16、7 209.90；87.72、0.005 5、90.43、15 696.05；87.72、0.005 5、90.43、9 725.06；87.74、0.005 6、94.98、9 725.06；87.08、0.005 5、0.005 5、93.36、15 167.61；86.48、0.004 8、95.40、17 388.10；77.90、0.004 9、80.70、17 327.47；86.43、0.005 4、88.21、17 134.45；87.90、0.005 6、88.35、14 143.85；88.19、0.005 6、88.19、7 979.18；87.30、0.005 5、83.70、16 247.23；89.50、0.006 6、92.70、82 99.93；87.60、0.005 5、88.50、9 010.93；87.81、0.005 7、85.82、11 735.48。
可以看出，PASP分子量、PSI产率、纯度、溶液浓度均与聚合时间、温度、物料
配比、碱浓度和碱用量都有关系。
其中聚合时间、聚合温度、物料配比是主要影响因素，在马来酸酐与氨盐的化学计量数小于1∶1.2时，PSI产率随反应物比减小
而迅速下降，当反应物比大于1∶1.2时，PSI产率基本持平。
随着反应时间的延长，PSI的产率明显增加。
特别是在40～60 min内，反应速度加快，原料迅速聚合成PSI，产率明显提高。
在60 min后，产率相对持平。
在180℃以下时，PSI
产率较低，这是因为温度偏低，聚合速度较慢，反应不彻底。
在180℃时PSI产率达到最高值，温度继续升高对产率影响不大。
3.3 产物的红外光谱
用红外谱图来表征合成的产品特征，其中样品1和样品2是原料相同但分子量不
同的产品，从PSI和PASP的分子结构可推测，由于水解作用，PSI中部分C-N
键发生断裂，导致PSI 中C-N键的伸缩振动吸收峰C-N比PASP相应位置上的峰强，通过对比谱图明显的不同就是1 169 cm-1附近的峰强度变弱，且由于N原
子上的连接基团从C原子变为H原子致使该峰向高波数位移（即由1 169.1 cm-1移动到1 194.98 cm-1），这与理论推测完全一致，也验证了PSI的水解过程。
3 390 cm-1附近的宽峰为羧基中O-H键的伸缩振动吸收峰VO-H，1602 cm-1
附近为酰胺中N-H键的弯曲振动吸收峰SN-H，1 397 cm-1附近为酰胺中C-N 键的伸缩振动吸收峰VC-N，，1 712 cm-1附近为C=O的伸缩振动吸收峰
VC=O，3 077 cm-1附近为末端基双键碳上C-H键的伸缩振动吸收峰VC-H，1 197 cm-1附近为羧基中C-O键的伸缩振动吸收峰VC=O。
可见，样品中已经具备目标产物的各种官能团，2个样品的PSI和PASP谱图大致相同，说明所得产品的结构基本相同，通过与相关文献的对比，可确定所得产品就是实验所要合成的目标产物PASP。
PASP具有螯合、分散、可完全降解功能，是一类很有潜力取代聚丙烯酸的水溶性功能高分子材料。
今后的研究工作应进一步改进PASP的合成方法，并进行改性研究，提高性价比。
今后PASP合成工艺的研究重点应该在以下几个方面：一是PASP产品的分子量有待提高。
研究表明分子量在3 000～4 000 h，PASP有最好的阻垢性能，适宜做水处理剂，据报道在聚合反应中，加入天冬氨酸的初聚物可以大幅度提高产物的相对分子量；另外，交联聚合也是生产高相对分子质量PASP的有效方法，产物的相对分子质量最高可达80 000以上。
二是加强对PASP改性的研究，并考虑制备PASP和其他化学品的共聚物，从而在其分子链上引入其他官能团，使产品阻垢剂对高钙、高碱、高温、高pH等恶劣条件的水质具有更好的容忍度。
三是PASP应用效能的最佳化、产品的放大实验以及系统的应用研究探索工作将是进一步研究的重点。
四是对PASP的应用领域进行详细研究，以提高其产品附加值，为大规模工业化生产创造条件。
［1］刘华荣，梅平，陈武.绿色阻垢剂聚天冬氨酸的合成试验［J］.长江大学学报（自科版），2008，⑵.
［2］靳晓霞“.绿色环保”型水处理剂聚天冬氨酸国内外发展现状［J］.工业水处理，2000，⒇.。
