綠色阻垢劑聚天冬氨酸的微波法合成及性能研究.pdf

1、聚天冬氨酸(PASP)是近年來國內(nèi)漸漸興起的一種化工產(chǎn)品，其最大特點(diǎn)是無毒。聚天冬氨酸進(jìn)入環(huán)境中完全能生物降解，不破壞生態(tài)環(huán)境，是公認(rèn)的綠色聚合物和水處理劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 研究了微波法制備綠色阻垢劑聚天冬氨酸，并對合成反應(yīng)的影響因素進(jìn)行了研究，表征了合成的產(chǎn)品，對其阻垢性能進(jìn)行了研究。以馬來酸酐和氨水為原料，在一定的微波輻射強(qiáng)度下進(jìn)行縮合得到聚琥珀酰亞胺(PSI)，然后在NaOH水溶液作用下水解成聚天冬氨酸。整個(gè)過程避免了氣體

2、氨的使用，優(yōu)化了合成工藝。 對合成條件和水解條件進(jìn)行了單因素的研究。利用正交實(shí)驗(yàn)方法得到最佳合成工藝條件為：原料摩爾比氨/馬來酸酐為1.2，微波輻射功率為900W，微波輻射時(shí)間為12min。實(shí)驗(yàn)的單程平均轉(zhuǎn)化率達(dá)到71.7％；最佳水解條件為：水解溫度為60℃，水解時(shí)間為60min，NaOH的濃度為10mol/L，單程水解率達(dá)到51.2％，相對分子質(zhì)量為3500左右。 對上述條件合成的產(chǎn)品進(jìn)行了紅外光譜表征和熱重性能分析。

3、紅外光譜的特征峰表明所合成的產(chǎn)品中含有酰胺基、羧酸基團(tuán)，與相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了比較，表明合成的產(chǎn)物為聚天冬氨酸。熱重分析表明聚天冬氨酸熱穩(wěn)定性好，是一種可應(yīng)用于高溫400℃以下的水處理系統(tǒng)的阻垢劑。 研究了聚天冬氨酸的阻垢性能。結(jié)果表明聚天冬氨酸具有良好的阻垢性能，阻垢劑聚天冬氨酸的濃度在60mg/L即可達(dá)到良好的阻垢性能，聚天冬氨酸的分子中含有-COOH和-NHCO-兩種官能團(tuán)，-COOH是阻CaCO3晶體粒子的表面電荷密度，增加了

4、粒子間的相互排斥，從而降低了CaCO3結(jié)晶速度，使其懸浮在水中無法沉淀下來，從而增加了聚天冬氨酸對CaCO3的阻垢效果；同時(shí)也對CaSO4、BaSO4的阻垢性能進(jìn)行了研究：PASP對CaSO4、BaSO4兩種溶液的阻垢性能區(qū)別有限。 在聚天冬氨酸的阻垢實(shí)驗(yàn)中，通過阻垢劑的加入，研究了混合溶液中電導(dǎo)率的變化。分析了PASP阻垢效果的影響因素，并對聚天冬氨酸阻CaCO3垢后形成微量沉淀進(jìn)行了XRD譜圖分析，從CaCO3晶體結(jié)構(gòu)和晶體