綠色阻垢劑的制備與阻垢研究.pdf

1、聚天冬氨酸(Polyasparticacid，PASP)是受到國內(nèi)外重視的綠色阻垢劑，是一種氨基酸的聚合物。PASP不含磷，無毒，進入環(huán)境中能完全生物降解，是公認的綠色聚合物和水處理劑的更新?lián)Q代產(chǎn)品。其用途十分廣泛，涉及到工業(yè)水處理、農(nóng)藥、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等行業(yè)。本工作研究了PASP的制備，探討了各種反應(yīng)的影響因素，表征了合成得到的產(chǎn)品，進一步對其阻垢性能進行了詳細的靜態(tài)和動態(tài)研究，探討了PASP的阻垢機理及影響因素。 主要研究

2、工作如下： 1.以馬來酸(順丁烯二酸)和氨水(質(zhì)量分數(shù)25％)為原料，在一定的溫度下進行縮合得到聚琥珀酰亞胺，然后在氫氧化鈉水溶液的作用下水解成PASP的鈉鹽。避免了氣體氨的使用，優(yōu)化了合成工藝。 分別對合成條件和水解條件進行了單因素研究，利用正交實驗方法得到的最佳合成工藝條件為：加料摩爾比馬來酸∶氨=1:1.3(mol)，干燥溫度180℃，干燥時間1.5小時，脫水環(huán)化溫度為210℃。實驗的單程平均轉(zhuǎn)化率達到68.13％

3、。最佳的水解條件為：水解溫度為60℃，水解時間60分鐘，NaOH質(zhì)量濃度為20％，摩爾比NaOH：PSI=1.2(mol)。實驗的單程平均轉(zhuǎn)化率達到52.3％。 2.對上述條件下合成的產(chǎn)品進行了紅外光譜表征和熱性能分析。紅外光譜中的特征峰表明所合成的產(chǎn)品中含有酰胺基、羧酸基團，與前人譜圖進行了對比，表明所得到的產(chǎn)品為聚天冬氨酸。熱重分析表明其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和分解溫度都較高，說明其可耐高溫，熱穩(wěn)定性好，是一種可應(yīng)用于高溫245℃以

4、下的水系統(tǒng)的水處理劑。 3.考察了PASP對CaCO3的靜態(tài)阻垢性能，進行了PASP與2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)和氨基三亞甲基膦酸(ATMP)復(fù)配物的阻垢性能的考察。研究表明PASP具有良好的阻垢性能。質(zhì)量比例PASP∶PBTCA=1:1(m)，PASP∶ATMP=1:1(m)，復(fù)配阻垢劑的用量分別只需6mg·L-1和7mg·L-1即可達到良好的阻垢性能；ATMP與PASP復(fù)配物阻垢性能在高溫時較PBTCA與