聚天冬氨酸衍生物的合成与阻垢性能的研究
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环保型阻垢剂PASP的合成及性能研究郭文婷;杨旭【摘要】用碳酸铵和顺丁烯二酸酐为原料,以高产率成功制备出了聚天冬氨酸,其最佳生产工艺条件为:反应原料比为1:1.25,聚合温度为175℃,聚合时间为2 h.并采用极限粘度法对PASP的平均分子量进行了测定,对产品的热性能和红外光谱进行了分析.%With ammonium carbonate and cis-butenedioic anhydride as raw materials,PASP is produced at high productivity. The optimum production process condition is:reaction material ratio is 1:1.25,polymerization temperature is 175℃,and polymerization time is 2 h. Determination was made to the viscosity average molecular weight of PASP by using limit-viscosity method,and analysis was made to the thermal properties and infrared spectrum of the product.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2015(026)005【总页数】4页(P20-23)【关键词】PASP;阻垢剂;热性能;结构表征【作者】郭文婷;杨旭【作者单位】酒泉职业技术学院化学工程系,甘肃酒泉735009;兰州石化公司催化剂销售中心,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ085.4聚天冬氨酸(PASP)用途广泛,在水处理、医药、农业、日化等领域都具有广泛的应用。
由于其阻垢缓蚀性能突出、环保无毒、可生物降解性等特性,成为一种环保、高效的多功能水处理高分子新材料,极具市场潜力[1]。
聚天冬氨酸的生产及应用分析李峰1,李更辰2,邢振平1(1、石家庄开发区德赛化工有限公司;2、石家庄铁道大学材料科学与工程学院)摘要:论文综述了以L-天门冬氨酸为原料或以马来酸酐及其衍生物为原料生产聚天冬氨酸工艺,分析了聚天冬氨酸应用领域及市场需求,概括了国内外工业化生产规模及研究现状,比较了国内外产品差距,分析了国内聚天冬氨酸生产现状,指出国内提高聚天冬氨酸品质需要研究的方向。
关键词:聚天冬氨酸、水处理、阻垢、缓蚀1、聚天冬氨酸的产品意义聚天冬氨酸(Polyaspartic acid)是一种氨基酸的聚合物,天然存在于软体动物和蜗牛类的壳内[1]。
天门冬氨酸分子中的胺基和羧基缩合后形成酰胺键,构成大分子主链,另一个羧基则分布在主链的两侧。
在聚天冬氨酸大分子中含有丰富的酰胺键、羧基等活性基团。
酰胺键的化学稳定性较高,高温不易分解;另一方面酰胺键也是肽键,具有生物活性。
羧基在水中电离形成羧基负离子,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高的化学活性。
在聚天冬氨酸每个结构单元中,有4个氧原子和1个氮原子,氧和氮原子极易与水分子形成氢键,使其具有很好的亲水性和水溶性[2]。
聚天冬氨酸特殊的分子结构决定了它具有以下特征:⑴分散性低分子量的聚天冬氨酸具有很好的分散能力,能够分散水溶液中各种颗粒物质,如CaCO3、CaSO4、BaSO4、Fe2O3、粘土、Ca3(PO4)2等[2]。
⑵缓蚀性低分子量的聚天冬氨酸具有阻止碳钢、铜等腐蚀的能力,是一种良好的缓蚀剂,特别适用于防止采油管线中二氧化碳引起的腐蚀[2]。
⑶吸湿性聚天冬氨酸很容易潮解,有很强的吸水性,并能保持水份,大分子量的聚天冬氨酸可用作吸水树脂[2]。
⑷生物降解性聚天冬氨酸的类蛋白质结构决定了它有很好的生物可降解性。
根据OECD301B 标准,对聚天冬氨酸的生物降解性进行了研究。
结果证明,聚天冬氨酸10d内的降解率超过18.8%,28d内生物降解率达到73%,是易生物降解物质[2]。
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)。
水处理剂聚天冬氨酸静态阻垢苏尼尔(内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古准格尔旗 010300) 摘 要:聚天冬氨酸的静态阻垢实验结果表明,聚天冬氨酸对碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙有很好的阻垢效果。
聚天冬氨酸分散氧化铁及稳定锌离子能力的研究结果表明,当聚天冬氨酸的加入量为25mg/L 时,分散氧化铁,稳定锌离子的能力分别为90%,91%。
关键词:聚天冬氨酸;阻垢;碳酸钙 中图分类号:T Q085+412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0062—011 概述阻垢剂作为水处理剂的一种,在工业生产,尤其是在循环冷却水和锅炉冷却水处理中起着重要的作用。
由于垢形成区的热传导率低,造成能源浪费,除此之外,坚实的垢层沉积也会阻碍体系中液相的流动,而阻垢剂的使用使这一情况得以改善。
近年来,聚天冬氨酸是国内外化学工业、农业、水处理、医药和精细化工等领域研究的热点课题。
1.1 静态阻垢实验实验用水:蒸馏水1.1.1 主要仪器多孔恒温水浴锅,恒温控制(80±1)℃;自动显示酸度计;250ml锥形瓶;721分光光度计(带有厚度为1cm的吸收池);G4玻璃砂芯漏斗。
1.1.2 实验原理本法对实际循环冷却水中的成垢主要影响因素温度、pH、Ca2+、M-碱度等模拟了现场碱性水运行指标,如温度控制在相当于一般工厂冷却器水侧最高壁温80℃、pH调节稳定在7-9的范围来进行阻垢剂性能评价。
分析测定澄清液中的Ca2+浓度,以评定阻垢剂的阻垢性能。
1.2 静态阻碳酸钙垢实验冷却水中的碳酸钙垢,通常是由于水中的碳酸氢钙在受热和曝气条件下分解而形成的。
其反应式可以表示为:Ca(H CO3)2(aq)CaCO3(s)+CO2(g)+ H2O(1)本方法以含Ca(HCO3)2的配制水和水处理药剂制备试液(模拟冷却水)。
在含有一定量碳酸氢根和钙离子的配制水中加入一定浓度的水处理剂制备成试液,在加热的条件下,促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙,达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。
【CAS 】181828-06-8,25608-40-6产品介绍性能聚天冬氨酸是一种人工仿生合成的水溶性高分子物质,具有无磷、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”。
聚天冬氨酸因含有肽键和羧基等活性基团的结构特点,具有极强的螯合、分散、吸附等作用,且配伍性极佳。
广泛应用于肥料增效剂;工业冷却循环水、反渗透水、油田回注水、金属切削液、锅炉和蒸汽管路等水处理领域做阻垢缓蚀剂;在造纸、印染、洗涤行业可用做分散剂;日用化学品领域。
技术指标(执行标准HG/T3822-2006)用 途1、农业专用聚天冬氨酸作为肥料增效剂,是多肽尿素、多肽复合肥、控释肥的原料,能促进粮食、蔬菜、瓜果、花卉等农作物对养分的吸收,同时与农药并用可提高药效。
国内外的研究和应用效果显示,聚天冬氨酸作为植物营养吸收促进剂效果确实,适用于多种植物和土壤,与化肥配合使用其主要特点表现在:特点一、减少化肥流失,活化养分元素,提高化肥利用率,从而减少化肥用量30%,增加产量10%-30%。
特点二、促进作物对铁、锌、锰等微量元素吸收,使用聚天冬氨酸处理过的作物,比对照作物的微量含量高出3-4倍。
指标名称 指标 指标 外观 黄色至红棕色液体黄色至红棕色液体固含量% ≥30.0 40.0密度(20℃,g.cm-3)≥ 1.15 1.22 极限粘数(30℃)/(dL/g ) 0.055~0.090 0.055~0.090 pH 值(10g/L 溶液) 8.5~10.58.5~10.5生物降解率/% ≥6060特点三、促进作物早熟7-10天,延长采收期10-15天。
特点四、促进根系生长,增强抗逆性。
2、工业专用聚天冬氨酸,广泛用于工业冷却循环水、反渗透水、油田回注水、金属切削液、锅炉和蒸汽管路等水处理领域做阻垢缓蚀剂;在造纸、印染、洗涤行业可用做分散剂。
聚天冬氨酸在高硬度、高碱度、高PH值、高浓缩倍数系统中表现卓越,其阻垢效果优于常用含膦阻垢剂。