天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其制備方法
【專利摘要】天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其制備方法，它涉及一種可用作水處理藥劑的聚天冬氨酸改性產(chǎn)物及其合成方法。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有聚天冬氨酸改性產(chǎn)物合成工藝復(fù)雜、反應(yīng)速度慢，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、對CaCO3阻垢率偏低等缺點(diǎn)。天冬氨酸-檸檬酸共聚物的結(jié)構(gòu)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(jī)溶劑，輻射1～30min，合成中間體，此時有機(jī)溶劑全部以氣體形式回收，中間體經(jīng)堿性水解得到天冬氨酸-檸檬酸共聚物。本發(fā)明具有工藝簡單、反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高、節(jié)能、污染少、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、產(chǎn)品阻垢效果明顯提高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚天冬氨酸衍生物及其制備方法，具體涉及一種可用作綠色水處 理藥劑的天冬氨酸-檸檬酸共聚物及其制備方法。

【背景技術(shù)】：
[0002] 聚天冬氨酸（PASP)作為新型環(huán)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(yè)中應(yīng)用廣泛，且具有廣闊的發(fā)展前景。自20世紀(jì)90年代啟，PASP成為水 處理藥劑領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。但工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)果證明，在抑制CaCO 3和Ca3 (PO4) 2 結(jié)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(yīng)用。為了進(jìn)一步增強(qiáng)PASP的阻垢性能，促進(jìn)其在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用，本發(fā)明對 PASP進(jìn)行了改性。
[0003] 根據(jù)PASP傳統(tǒng)合成工藝，改性研究可從三處著手，即原料、中間體和最終產(chǎn)物。相 應(yīng)地就有三種改性途徑：一是共聚改性，即在反應(yīng)體系中加入其他共聚單體，合成具有優(yōu)異 阻垢性能的多元共聚物；二是對中間產(chǎn)物開環(huán)改性，即通過其他的堿性物質(zhì)（NaOH除外）， 對中間產(chǎn)物開環(huán)，以引入除羥基以外的基團(tuán)；三是交聯(lián)改性。前兩種途徑主要用于水處理劑 PASP的改性，第三種方法用于醫(yī)用PASP的改性。其中第1種改性途徑是公認(rèn)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(tǒng)加熱方式下進(jìn)行，反應(yīng)速度慢，產(chǎn)率低，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 鑒于上述改性現(xiàn)狀，本發(fā)明制備了一種聚天冬氨酸新的改性產(chǎn)物一天冬氨 酸-檸檬酸共聚物。它在一定程度上克服了現(xiàn)有PASP對CaCO3阻垢性能較差、性能不穩(wěn)定 等缺陷。本發(fā)明的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的結(jié)構(gòu)式為

【權(quán)利要求】
1. 天冬氨酸-檸檬酸共聚物，其特征在于它的結(jié)構(gòu)式為 式中y/
， (y+x)的范圍為0? 01?1. 00, x+y的范圍為4?150。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物，其特征在于yAy+x)的范圍為 0? 06?0? 50,x+y的范圍為6?75。
3. 天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于它按照如下步驟進(jìn)行制備：以天 冬氨酸和檸檬酸為原料，檸檬酸與天冬氨酸的化學(xué)計量數(shù)之比為1 : 17?9 : 1，向原料 中加入催化劑和有機(jī)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(yīng)1?30min，得到中間體，此時溶劑全部回收，中間體經(jīng)堿性水解 得到天冬氨酸-檸檬酸共聚物。其中催化劑與反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比為〇. 01?〇. 5 ;有 機(jī)溶劑與反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比為0. 10?5. 0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法其特征在于所述反應(yīng)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(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述檸檬 酸與天冬氨酸的化學(xué)計量數(shù)之比為1 : 17?1 : 1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述催化 劑與反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比為〇. 02?0. 20。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述有機(jī) 溶劑與反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比為〇. 40?2. 10。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述催化 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 銨復(fù)合催化劑等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述有機(jī) 溶劑為N-N二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、環(huán)丁砜、碳酸丙烯酯或碳酸二苯酯等。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-檸檬酸共聚物的制備方法，其特征在于所述有機(jī) 溶劑的沸點(diǎn)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(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)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(xué)（保定）