论文部分内容阅读
聚天冬氨酸是一种可生物降解、无毒、不破坏生态环境、被人们誉为“绿色”产品的新型生物高分子材料,其用途十分广泛,涉及到工业水处理、农业、医药、日用化学品和石油钻井等行业。由于其优良的性能,逐渐受到世界上各大化学公司的关注,对聚天冬氨酸的合成及应用做了大量的研究。而国内则起步较晚,只是在近几年才有一些研究机构开始进行此方面的研究。本工作是西安市科技攻关计划的预研课题,研究了以L—天冬氨酸为主要原料合成聚天冬氨酸的缩合工艺,探讨了各种影响因素;表征了产物的结构;完成了初步的应用试验。 主要研究工作如下: 1.综述了生物高分子材料聚天冬氨酸的合成方法及在工业、农业及医药等方面的应用。 2.以L-天冬氨酸为主要原料,优化了传统工艺,合成了浅色高质量的聚天冬氨酸,避免了产物脱色过程。 3.研究了合成过程中各种因素对反应的影响。结论为:反应温度应在180~220℃,提高反应温度有利于加速反应进程,但也使反应产物颜色加深:反应时间一般取1~2h,催化剂量应取1.67~10%,催化剂量太少时反应速度较慢,大于10%时反应物结块;水解5克中间体聚琥珀酰亚胺需要2mol/L的NaOH溶液30ml,水解温度50~60℃,时间1h;将水解液用0.008molHCl中和,缓慢滴入高速搅拌的甲醇中,甲醇用量为水解液质量的3~6倍。在此工艺下得到聚天冬氨酸钠粉术,外观为白色的轻质粉术,堆积密度0.35g/ml,不用进行脱色和粉碎。 4.用红外光谱和核磁共振谱图对聚天冬氨酸进行了表征。 5.对合成的聚天冬氨酸钠对CaCO3的阻垢性能进行了研究。结果表明:在Ca2+离子浓度120mg/L(以碳酸钙计300mg/L),HCO3-离子浓度为366mg/L(以碳酸钙计600mgL),PH值=9.0的条件下,阻垢剂浓度达到12.5mg/L时阻垢率可达99%。 6.对PASP的工业化生产进行了初步设计。