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时间:2018-12-27
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1、碳酸铵和马来酸酐合成聚天冬氨酸高效阻垢剂张洪利基金项目:渭南师范学院基金资助项目(编号08YKZ004)张洪利(1975-),男,吉林公主岭人,渭南师范学院讲师,西安科技大学攻读博士,导师周安宁教授。研究方向:绿色化工工艺开发。电话:13992362114,E-mail:hongli96@126.com。任丰伟(渭南师范学院化学化工系陕西渭南714000)摘要:以马来酸酐(MA)和碳酸铵(AC)为原料采用低温固氮、高温聚合生成中间体聚琥珀亚氨酸(PSI),PSI碱性水解生成聚天门冬氨酸(PASP)阻垢剂。分别研究了反应物摩尔比、反应温度、反应时间、阻垢剂的浓度对PSI产率和阻垢效果的影响。
2、结果表明:马来酸酐:碳酸铵=1:1.2,低温65℃反应时间1.5h,高温178℃反应1h,生成中间体PSI,在75℃下以2.0mol/L的NaOH溶液水解PSI生成聚天门冬氨酸盐阻垢剂,调节pH生成聚天门冬氨酸。阻垢剂加量为2.0mg/L时,阻垢率可达98.80%。以马来酸酐和碳酸铵能够合成高效的聚天门冬氨酸绿色阻垢剂。关键词:聚天门冬氨酸;马来酸酐;合成;阻垢剂中图分类号:TQSynthesisofScaleInhibitorofthePolyasparticacid ZhangHongli;RenFengwei(DepartmentofChemistry&ChemicalEnginee
3、ring,WeinanNormalUniversity,WeinanShaanxi714000,China)Abstract:Polyasparticacidwassynthesizedwithrawmaterialsmaleicanhydrideandsalvolatile.Nitrogenfixationrequirelowtemperatureandimprovetemperaturepolymerizationintermediatesub-acidPolyamber(PSI),PSIalkalinehydrolysisintopolyasparticacid(PASP)scale
4、inhibitors.SomefactorswerestudiedonPASP,includingreactiontemperatureandreactiontime,andcondensityofthePASP.Experimentshowsthatn(MA):n(AC)=1:1.2,duringreactiontemperature65℃reactiontime,1.5h,duringreactiontemperature178℃,reactiontime1h,gotPSI,thenat75℃undertheconcentration2.0mol/LofNaOHsolutionhydr
5、olysisinhibitorpolyasparticacidsalt,adjustpHPolyaspartategenerated.PASPconcentrateis2.0mg/L,scaleinhibitionrateis98.80%.Theresultsshowthatthismethodcanbeefficientsynthesisofpolyasparticacidinhibitors.Keywords:Palyasporticacid;maleicanhydride;scaleinhibition在工业生产中,循环水系统易结垢、腐蚀,严重影响正常的工业生产。聚合物水处理药剂由于
6、具有良好的阻垢缓蚀作用,加量少成本低,一直是水处理工业研究[1]的热点。聚天门冬氨酸(PASP)是一种可降解的生物高分子材料[2],其用途很广。被人们誉为“绿色”产品,热稳定性好、无毒、不破坏生态环境,用于冷却水、锅炉用水的处理非常理想,是开发的热点和方向[3,4]。本研究以马来酸酐和碳酸铵为原料生成中间体生成聚琥珀亚氨酸(PSI),再水解得聚天门冬氨酸,是一种很理想的合成新型阻垢剂[5]的方法。本研究主要聚天门冬氨酸的合成及其阻垢性能。51实验部分1.1合成原料规格及仪器原料:马来酸酐(化学纯);碳酸铵(分析纯);氢氧化钠(分析纯);盐酸(分析纯)仪器:DF-101集热式恒温加热磁力搅拌
7、器,郑州长城科贸有限公司;HH-S4型电热恒温水浴锅,北京科伟永兴仪器有限公司;ALC电子天平,上海斐龙电子科技有限公司。1.2PASP合成原理过程MA与AC混合,温度升高到一定温度时,碳酸铵分解,生成氨气和水,被马来酸酐吸收,此时发生氨的转移[6],生成白色的粉末,称为低温固氮。在继续升温聚合反应发生时,白色粉末变成淡黄色太妃糖的物质,起泡的易碎固体,经过研磨成粉末的中间产物PSI。用一定浓度的氢氧化钠水解PSI,再用
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