碳酸铵和马来酸酐合成聚天冬氨酸高效阻垢剂张洪利1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。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：TQSynthesisofScaleInhibitorofthePolyasparticacidZhangHongli；RenFengwei(DepartmentofChemistryChemicalEngineering,WeinanNormalUniversity,WeinanShaanxi714000,China)Abstract:Polyasparticacidwassynthesizedwithrawmaterialsmaleicanhydrideandsalvolatile.Nitrogenfixationrequirelowtemperatureandimprovetemperaturepolymerizationintermediatesub-acidPolyamber(PSI),PSIalkalinehydrolysisintopolyasparticacid(PASP)scaleinhibitors.SomefactorswerestudiedonPASP,includingreactiontemperatureandreactiontime,andcondensityofthePASP.Experimentshowsthatn(MA):n(AC)=1:1.2,duringreactiontemperature65℃reactiontime,1.5h,duringreactiontemperature178℃,reactiontime1h,gotPSI,thenat75℃undertheconcentration2.0mol/LofNaOHsolutionhydrolysisinhibitorpolyasparticacidsalt,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。1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）1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。仪器：DF-101集热式恒温加热磁力搅拌器，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，再用盐酸调节pH，即得到PASP。1.3合成方法在250mL的三口烧瓶中加入一定量马来酸酐与碳酸铵，先固氮再聚合，得到中间产物PSI。PSI于250mL烧杯中碱性水解得聚天门冬氨酸盐，调节pH得PASP。1.4阻垢率的测定按照标准GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定——碳酸钙沉淀法》[7]。2结果分析2.1聚合反应时间对PSI产率的影响。反应条件为开始T=65℃，1.5h，升温至T=178℃,9.8mMAg,4325.8NHCOmg，研究不同时间PSI的产率。图1反应时间与PSI产率关系Fig.1EffectofreactiontimeonpolymerizationyieldofPSI由图1可见...