聚天冬氨酸
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聚天冬氨酸
聚天冬氨酸
概述 性质 制备
聚天冬氨酸------概述
分子式： HO(C4H2O5M2)nH M= H，Na，NH4,1/2Ca,K；
结构式：
O
NH OM
mO
O
NH
O
OM
n
聚天冬氨酸------概述
传统的 阻垢剂
替代品
无法再微生物和真菌的作用下分解成简单 无毒的物质，长期积累造成潜在危害。
农化产品Amisorb○R和Magmet○R行销美 国49个州，并把北美以外产品销售权转让给 BASF(巴斯夫)公司。
聚天冬氨酸------概述
目前
随后德国Bayer、BASF等公司也相继建成了 生产、中试装置。
日本三菱化学、角媒化学等公司也在农业
目前
上进行了应用研究。
我国现 状
在国内中农兴泰（北京）生物科技有限公司 专家团仿生合成聚天门冬氨酸，利用大宗化 学原料顺丁烯二酐并设计了专用反应器（拥 有两项专利），筛选出了独到的热聚合工艺， 并于2006年建成了产业化生产装置，属我国 首创。
各阻垢剂在不同钙浓度下的阻垢率
天聚冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2甲基丙烷磺酸（AA/AMPS）、2-磷酸基-1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）
羟基亚乙基（HEDP）
钙离子浓度 （以碳酸钙 计）/ ×10-6
PASP
阻垢率/%
PAA
AA/AMPS
PBTCA
HEDP
250
剂量/ （g/kg BW）
用药后体重/g
0天
7天
返回
14天
动 死亡动 死
物 物数/ 亡
数/ 只
率
只
/%
正常对 0 照组
20.36±1.46 25.85±2.01 29.23±2.68 10 0
0
试验处 5000 20.11±1.72 26.35±2.29 30.63±1.95 11 0
0
理组
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
0
89
1
90
5
90
10
89
阻垢率/%
PAA AA/AM PBTCA HEDP PS
88
83
97
85
87
82
97
80
87
81
96
76
84
80
97
86
聚天冬氨酸------缓蚀性能
不同浓度PASP失重实验结果
PASP/ （mg/L）
0
腐蚀速率 /(mm/L)
1.4855
缓蚀率/% ——
50
1.4024
• 评价原理：在微生物存在的条件下，有机 物发生好养分解产生二氧化碳 、水和小分 子化合物。
聚天冬氨酸------生物可降解性能
• 依据标准，以苯胺为 参比物，降解率大于 理论值的60%，且十 天降解率大于理论值 的10%，为易降解水 处理剂。
返回
聚天冬氨酸------无毒无害性能
小鼠急性实验
组别
无磷、生物可降解绿色缓蚀阻垢剂聚天冬 氨酸和聚氧琥珀酸的开发。
聚天冬 氨酸
阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相 容性和可生物降解性，还有一定的缓蚀作 用。
聚天冬氨酸------概述
二十世 纪八十 年代
二十世 纪九十 年代
目前
Wheeler教授与Larry等人开始着手种物 质的人工化制造技术。
美国Donlar（道拉）公司于1996年成功 实现工业化生产，该公司荣获当年美国 “绿色化学品总统挑战奖”。
指标名称 外观
固体含量/%
指标
黄色至红棕色液 体
≥30.0
密度（20℃）/ （g/cm3）
≥1.15
指标名称
指标
极限黏数（30℃） 0.055---0.090 /(dL/g)
PH值（10g/L水溶 液）
8.5---10.5
生物降解率/%
≥60
返回
聚天冬氨酸------生物可降解性能
• 评价方法: CO2 生成法(GB/T20778-2006)
100
100
100
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500
96
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66
30
2000
70
37
50
58
20
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
碱度
（以碳 酸钙计）
PASP
/ ×10-6
• 阻垢剂：天聚冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸 （PAA）、聚马来酸（PMA）、丙烯酸/2-丙烯酰 胺-2-甲基丙烷磺酸（AA/AMPS）、2-磷酸基1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）
• 羟基亚乙基（HEDP）
阻垢对象：
CaSO4 2H2O CaCO3 BaSO4
SrSO4
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
0.56
100
1.3625
8.28
150
1.0799 27.32
200
0.7482 52.79
250
0.5326 64.15
300
0.3561 76.03
350来自百度文库
0.1988 86.63
聚天冬氨酸具有一定的 缓蚀性能，虽然在低浓 度时对碳钢的缓蚀效果 较弱，但随着其浓度的 增加，缓蚀作用逐渐加 强。因此，要达到较好 的缓蚀效果，所需的聚 天冬氨酸的质量浓度较 高。有时候也与其他缓 蚀剂复配使用。
温度或熔点温度以上进行熔融化化学反应，然后直 接聚合为聚琥珀酰亚胺后，在进行碱水解来制备。
无机铵有碳酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、氯化 铵等。
该法合成的聚天冬氨酸，产品分子量较低。
聚天冬氨酸——制备
3、天冬氨酸固相合成法 由L-天冬氨酸在催化剂磷酸或没有催化剂
back
聚天冬氨酸------性质
• 物理性质 • 生物可降解性 • 无毒无害 • 阻垢性能及其稳定性 • 缓蚀性能
聚天冬氨酸------物理性质
纯的聚天冬氨酸是一种白色粉末。工业品一般为 聚天冬氨酸的钠盐，根据杂质的多少，可分为黄 色或棕红色黏稠透明液体。
聚天冬氨酸------物理性质
聚天冬氨酸钠的技术指标
back
聚天冬氨酸——制备
1、马来酸酐水相合成法 主要原料：马来酸酐、氨水、
O
NH4OH
O
O O
O
NH2 热 缩 聚
OH
NH2
O
NH NH
OM
O
mO
OM
n
O
O
NaOH
N
水解
m+n
O
该法所得产品分子量较低， 产率也偏低，并且在高温条 件下易导致产品颜色加深。
聚天冬氨酸——制备
2、马来酸酐无水合成法 本法以马来酸酐为原料，与无机铵类在其熔点
250 100
500
99
750
90
1000 70
1250 55
阻垢率/%
PAA AA/AM PBTCA PS
HEDP
100 100 100 100
94
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56
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40
8
各阻垢剂在不同二氧化氯浓度下 的阻垢率
各阻垢剂在不同碱度下的阻垢率
二氧化 氯浓度） / ×10-6 PASP
聚天冬氨酸
概述 性质 制备
聚天冬氨酸------概述
分子式： HO(C4H2O5M2)nH M= H，Na，NH4,1/2Ca,K；
结构式：
O
NH OM
mO
O
NH
O
OM
n
聚天冬氨酸------概述
传统的 阻垢剂
替代品
无法再微生物和真菌的作用下分解成简单 无毒的物质，长期积累造成潜在危害。
农化产品Amisorb○R和Magmet○R行销美 国49个州，并把北美以外产品销售权转让给 BASF(巴斯夫)公司。
聚天冬氨酸------概述
目前
随后德国Bayer、BASF等公司也相继建成了 生产、中试装置。
日本三菱化学、角媒化学等公司也在农业
目前
上进行了应用研究。
我国现 状
在国内中农兴泰（北京）生物科技有限公司 专家团仿生合成聚天门冬氨酸，利用大宗化 学原料顺丁烯二酐并设计了专用反应器（拥 有两项专利），筛选出了独到的热聚合工艺， 并于2006年建成了产业化生产装置，属我国 首创。
各阻垢剂在不同钙浓度下的阻垢率
天聚冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2甲基丙烷磺酸（AA/AMPS）、2-磷酸基-1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）
羟基亚乙基（HEDP）
钙离子浓度 （以碳酸钙 计）/ ×10-6
PASP
阻垢率/%
PAA
AA/AMPS
PBTCA
HEDP
250
剂量/ （g/kg BW）
用药后体重/g
0天
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返回
14天
动 死亡动 死
物 物数/ 亡
数/ 只
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正常对 0 照组
20.36±1.46 25.85±2.01 29.23±2.68 10 0
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试验处 5000 20.11±1.72 26.35±2.29 30.63±1.95 11 0
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理组
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
0
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1
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阻垢率/%
PAA AA/AM PBTCA HEDP PS
88
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聚天冬氨酸------缓蚀性能
不同浓度PASP失重实验结果
PASP/ （mg/L）
0
腐蚀速率 /(mm/L)
1.4855
缓蚀率/% ——
50
1.4024
• 评价原理：在微生物存在的条件下，有机 物发生好养分解产生二氧化碳 、水和小分 子化合物。
聚天冬氨酸------生物可降解性能
• 依据标准，以苯胺为 参比物，降解率大于 理论值的60%，且十 天降解率大于理论值 的10%，为易降解水 处理剂。
返回
聚天冬氨酸------无毒无害性能
小鼠急性实验
组别
无磷、生物可降解绿色缓蚀阻垢剂聚天冬 氨酸和聚氧琥珀酸的开发。
聚天冬 氨酸
阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相 容性和可生物降解性，还有一定的缓蚀作 用。
聚天冬氨酸------概述
二十世 纪八十 年代
二十世 纪九十 年代
目前
Wheeler教授与Larry等人开始着手种物 质的人工化制造技术。
美国Donlar（道拉）公司于1996年成功 实现工业化生产，该公司荣获当年美国 “绿色化学品总统挑战奖”。
指标名称 外观
固体含量/%
指标
黄色至红棕色液 体
≥30.0
密度（20℃）/ （g/cm3）
≥1.15
指标名称
指标
极限黏数（30℃） 0.055---0.090 /(dL/g)
PH值（10g/L水溶 液）
8.5---10.5
生物降解率/%
≥60
返回
聚天冬氨酸------生物可降解性能
• 评价方法: CO2 生成法(GB/T20778-2006)
100
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聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
碱度
（以碳 酸钙计）
PASP
/ ×10-6
• 阻垢剂：天聚冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸 （PAA）、聚马来酸（PMA）、丙烯酸/2-丙烯酰 胺-2-甲基丙烷磺酸（AA/AMPS）、2-磷酸基1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）
• 羟基亚乙基（HEDP）
阻垢对象：
CaSO4 2H2O CaCO3 BaSO4
SrSO4
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
0.56
100
1.3625
8.28
150
1.0799 27.32
200
0.7482 52.79
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0.5326 64.15
300
0.3561 76.03
350来自百度文库
0.1988 86.63
聚天冬氨酸具有一定的 缓蚀性能，虽然在低浓 度时对碳钢的缓蚀效果 较弱，但随着其浓度的 增加，缓蚀作用逐渐加 强。因此，要达到较好 的缓蚀效果，所需的聚 天冬氨酸的质量浓度较 高。有时候也与其他缓 蚀剂复配使用。
温度或熔点温度以上进行熔融化化学反应，然后直 接聚合为聚琥珀酰亚胺后，在进行碱水解来制备。
无机铵有碳酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、氯化 铵等。
该法合成的聚天冬氨酸，产品分子量较低。
聚天冬氨酸——制备
3、天冬氨酸固相合成法 由L-天冬氨酸在催化剂磷酸或没有催化剂
back
聚天冬氨酸------性质
• 物理性质 • 生物可降解性 • 无毒无害 • 阻垢性能及其稳定性 • 缓蚀性能
聚天冬氨酸------物理性质
纯的聚天冬氨酸是一种白色粉末。工业品一般为 聚天冬氨酸的钠盐，根据杂质的多少，可分为黄 色或棕红色黏稠透明液体。
聚天冬氨酸------物理性质
聚天冬氨酸钠的技术指标
back
聚天冬氨酸——制备
1、马来酸酐水相合成法 主要原料：马来酸酐、氨水、
O
NH4OH
O
O O
O
NH2 热 缩 聚
OH
NH2
O
NH NH
OM
O
mO
OM
n
O
O
NaOH
N
水解
m+n
O
该法所得产品分子量较低， 产率也偏低，并且在高温条 件下易导致产品颜色加深。
聚天冬氨酸——制备
2、马来酸酐无水合成法 本法以马来酸酐为原料，与无机铵类在其熔点
250 100
500
99
750
90
1000 70
1250 55
阻垢率/%
PAA AA/AM PBTCA PS
HEDP
100 100 100 100
94
84 100 75
67
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56
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35
40
8
各阻垢剂在不同二氧化氯浓度下 的阻垢率
各阻垢剂在不同碱度下的阻垢率
二氧化 氯浓度） / ×10-6 PASP