改性聚天冬氨酸共聚物的合成及其阻硫酸钙垢性能的研究

改 性 聚 天 冬 氨 酸 共 聚 物 的 合 成 及 其 阻 硫 酸 钙 垢 性 能 的 研 究
赵 彦生 ， 一清 ， 李 彭 璐 （ 原 理 工大 学化 学化 工学 院 ， 西 太原 ０ ０２ ） 太 山 ３ ０ ４
摘 要 ： 马 来酸 酐 （ 以 ＭＡ） 氨 水 、 檬 酸 （ 、 柠 ＣＡ） 牛磺 酸 （ 和 ＡＥＳ 为原 料 ， 水 体 系 中采 用 热 缩 聚 方 法 制 备 了一 种 舍 有 ） 在 赣 基 、 酸基 和 羟基 的 聚 琥珀 酰 亚胺 共 聚 物 中间 体 （ ＨＰ Ｉ ， 碱 解 得 到 改 性 的 聚 天 冬 氨 酸 （ 磺 Ｓ Ｓ） 经 ＰＡＳ 共 聚 物 （ ＨＰＡＳ 。 Ｐ） Ｓ Ｐ） 探 讨 了牛 磺 酸 用 量 、 应 温 度 及 反 应 时 间 对 Ｓ ＡＳ 阻 硫 酸 钙 垢 性 能 的 影 响 。确 定 ｓ 反 ＨＰ Ｐ ＨＰＡＳ 的 最 佳 合 成 条 件 为 ： Ｐ （ ＭＡ）： ＡＥＳ） １：０ ０ ０ 反 应 温 度 ｌ Ｏ ， 应 时间 ２ｈ。 当 Ｓ ＂（ 一 ．５ ， ８℃ 反 ＨＰＡＳ 用量 为 ８ｎｇ・Ｌ 时 ， 对 硫 酸 钙 的 阻垢 率 达 Ｐ ａ 其
到 ＳＨＰＡＳ Ｐ。
硫酸 钙 垢性 能 的影 响， 过 Ｘ 通 ＲＤ 方 法 研 究 了
Ｓ ＡＳ ＨＰ Ｐ对硫 酸钙垢 晶体 生长 的抑 制作 用 。
１ 实 验
１ １ 试 剂 与 仪 器 ．
１ ３ Ｃａ Ｏ ． Ｓ 阻垢 率 的 测 定 ＿ ６
量 取 ２ ５ｍＬ 浓 度 为 ２ ０ｍｇ ・ 的 Ｃ Ｃ２溶 液 ｍＩ ａ１ 于 ２ ０ｍＬ容 量 瓶 中 ， 入 一 定 量 的水 和 聚 合 物 ， 加 ５ 加 再
到 １ ｏ 。采 用红 外 光 谱 对 ｓ ＡＳ ｏ ＨＰ Ｐ结 构进 行 了表 征 ； 过 Ｘ Ｄ 对 ｓ ＡＳ 阻硫 酸 钙 垢 的 结 构 进 行 分 析 ， 果 表 明 ， 通 Ｒ ＨＰ Ｐ 结
Ｓ ＨＰＡＳ Ｐ的 加 入 对 硫 酸 钙 垢 晶 体 的 生 长 起 到 了抑 制 作 用 。 关 键 词 ： 天冬 氨 酸 ； 磺 酸 ； 聚物 ； 酸 钙 ； 聚 牛 共 硫 阻垢 性 能 中图分类号 ： ＴＱ １ ３７ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ２ ５ ２ （ ０ １ ０ —０ ８ 一 Ｏ １７— ４５２１）３ ０ １ ４
纯。
团， 使其 综合 阻垢性 能 与 目前 广 泛使 用 的含 磷 阻 垢剂
尚存 在 一 定 差 距 ， 此 其 改 性 研 究 正 在 逐 步 展 开 ＿ 。 因 】 ・
７ １型 分 光 光 度 计 ， 海 第 三 分 析 仪 器 厂 ； Ｉ － ２ 上 ＢＯ
考 虑 到起 阻 垢 作 用 的 基 团 主 要 是 羟 基 、 基 和 磺 酸 基 羧
聚 天 冬 氨 酸 （ ｏｙ ｓ ａｔ ｃ ， ＡＳ ） 近 年 来 Ｐ ｌａ ｐ ｒｉ ａｉ Ｐ Ｐ 是 ｃ ｄ
市 天 大 化 工 实 验 厂 ； 水 （５ ～ ２ ） 天 津 市 巴斯 夫 氨 ２ ８ ，
受 海洋 动物代 谢 的启发 而研 制成 功 的一 种 水溶性 生 物 高分子 材料 ， 以改变 钙盐 的 晶体结构 ， 一种公 认 的 可 是
Ｒ ＴＳ ６ ＡＤ Ｆ １ ５型 红 外 光 谱 仪 ， 国 伯 乐 公 司 ； ／ 美 Ｄ ＭＡＸ ３ 一 Ｂ型 Ｘ 射线 衍射仪 ， 一 日本理 学公 司 。
１ ２ 共 聚 物 的 制 备 ．
等
， 而不 同 的官能 团 对不 同钙 垢 的 抑 制作 用 不 同 ，
因此 将 不 同 的 官 能 团 同 时 引 入 到 聚 天 冬 氨 酸 分 子 链 上
中 问 体 （ ＨＰ Ｉ ， 经 碱 性 水 解 制 备 改 性 聚 天 冬 氨 酸 Ｓ Ｓ）再
共 聚 物 （ ＨＰ Ｐ） Ｓ ＡＳ 。考 察 了 不 同 因 素 对 Ｓ ＡＳ 阻 ＨＰ Ｐ
应 １ ｎ 将 产 物研磨 均 匀 ， 至玻 璃 皿上 铺 成 薄层 ， ｍｉ ， ５ 移
在 一 定 温 度 下 薄 层 聚合 反 应 一 定 时 间 ， 到共 缩 聚 物 ， 得 冷 却 后 加 入 一 定 量 的 ２ｔｏ ・ Ｎａ Ｈ 溶 液 进 行 水 ｌ Ｉ ｏ ～ Ｏ 解 ， 到红 棕色 聚合 物胶体 溶液 。 乙醇沉 析 、 得 经 干燥 ， 得
新 型 阻 垢 剂 。 由 于 聚 天 冬 氨 酸 分 子 中 仅 含 有 羧 酸 基
化 工有 限公 司 ； 氧化 钠 ， 氢 天津 市 博 迪 化 工有 限公 司 ； 牛磺 酸 ， 市售 ； 无水 氯 化 钙 ， 京 化 工 厂 ； 酸 钠 ， 津 北 硫 天
市 风 船 化 学 试 剂 科 技 有 限 公 司 。 以 上 试 剂 均 为 分 析
可 以改善其 线 性结构 ， 强其 阻垢 分散效 果 。为此 ， 增 作者 以马来 酸 酐 （ ＭＡ） 氨 水 、 檬 酸 （ 、 柠 ＣＡ） 牛 磺 酸 和 （ Ｓ 为原 料 ， ＡＥ ） 在水 体 系 中经 热 缩 聚 反 应 一 步合 成 同
时 含 有 羟 基 、 基 、 酸 基 的 改 性 聚 琥 珀 酰 亚 胺 共 聚 物 羧 磺
化
与 生 物 互 裎 ２１，ｏ ｅｍ ｉｔ ＆ Ｂｉｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｓｒ ｙ ｏ ｎ ｉｅ ｒｎ
ｄ ｉ ｌ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ６ ２ ５ ２ ． ０ １ ０ ． ２ ｏ ： Ｏ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ７ ～ ４ ５ ２ １ ． ３ ０ ３
将 一 定量 的水 、 来 酸 酐 （ 马 ＭＡ） 柠檬 酸 （ Ａ） 、 Ｃ 加 到装 有冷 凝 管 的 ２ ０ｍＩ 三 口烧 瓶 中， Ｏ 水 浴搅 拌 ５ ７℃
至 全 部 溶 解 。将 氨 水 逐 滴 加 入 混 合 液 中 ， 入 一 定 比 加 例 的 牛 磺 酸 ， 热 至 ８ ℃ 反 应 ２ｈ 再 升 温 至 １０ 反 加 ０ ， ６℃