天冬氨酸-賴氨酸共聚物及其合成方法
【專利摘要】天冬氨酸-賴氨酸共聚物及其合成方法，它涉及一種改性聚天冬氨酸及其合成方法，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有聚天冬氨酸改性產(chǎn)物合成工藝復(fù)雜、反應(yīng)速度慢，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、對CaCO3阻垢率偏低等缺點。天冬氨酸-賴氨酸共聚物的結(jié)構(gòu)式為合成過程為：以天冬氨酸和賴氨酸為原料，在915±50MHz或2450±50MHz、400～10000W的微波條件下，加入少量催化劑和適量有機溶劑，輻射1～30min，合成中間體，此時有機溶劑全部以氣體形式回收，中間體經(jīng)純水淋洗分離催化劑后進(jìn)一步堿性水解得到天冬氨酸-賴氨酸共聚物。本發(fā)明具有工藝簡單、反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高、節(jié)能、污染少、產(chǎn)品性能明顯提高的優(yōu)點。
【專利說明】天冬氨酸-賴氨酸共聚物及其合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及天冬氨酸-賴氨酸共聚物及其合成方法，具體涉及一種用作水處理藥 劑的天冬氨酸-賴氨酸共聚物及其合成方法。

【背景技術(shù)】：
[0002] 水處理藥劑的綠色化已成為其發(fā)展的主流，聚羧酸類阻垢劑為國際公認(rèn)的"綠色 化學(xué)品"，一定分子量的聚天冬氨酸不僅對硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣、磷酸鈣結(jié)垢有著良好的 抑制性能，而且對于油氣田開采中co 2腐蝕具有一定的緩蝕作用。聚天冬氨酸的合成與應(yīng) 用成為近幾年來水處理藥劑領(lǐng)域的研究熱點。但有些研究表明：在較高Ca 2+濃度和溫度下， 聚天冬氨酸的阻垢性能與目前所應(yīng)用的含磷阻垢劑和其他可部分生物降解的阻垢劑相比， 還存在一定的差距，尤其是在抑制CaC0 3和Ca3(P04)2方面。為了增強這種綠色水處理劑的 阻垢性能，拓寬應(yīng)用范圍，國內(nèi)外的學(xué)者競相開始了聚天冬氨酸的改性研究。
[0003] 聚天冬氨酸傳統(tǒng)制備方法是由原料（天冬氨酸或其它原料）熱縮聚合得到中間體 聚琥珀酰亞胺，再由聚琥珀酰亞胺的堿性水解而得到。根據(jù)聚天冬氨酸傳統(tǒng)工藝，可以考慮 從三處進(jìn)行改性，即原料、中間體和最終產(chǎn)物。相應(yīng)地有三種改性途徑：一是改變合成原料； 二是通過其他的堿性物質(zhì)（氫氧化鈉除外），對中間產(chǎn)物聚琥珀酰亞胺開環(huán)，以引入除羥基 以外的基團；三是直接加入交聯(lián)劑，對聚天冬氨酸進(jìn)行交聯(lián)改性。前兩種途徑主要用于水處 理劑聚天冬氨酸的改性，第三種方法用于醫(yī)用聚天冬氨酸的改性。
[0004] 目前對原料改性的報道主要是通過天冬氨酸與其他單體共聚，如天冬氨酸與酒石 酸、己二酸等，但這些共聚產(chǎn)物在抑制CaC03結(jié)垢的性能方面沒有顯著提高，而且這些工藝 都是在傳統(tǒng)加熱方式下進(jìn)行，反應(yīng)速度慢，產(chǎn)率低，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 鑒于上述聚天冬氨酸的改性研究現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種天冬氨酸_賴氨酸共聚物 及其合成方法。它可以提高聚天冬氨酸對CaC0 3的阻垢效果，解決了現(xiàn)有合成方法存在的 反應(yīng)速度慢、產(chǎn)率低、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定的等缺陷。本發(fā)明天冬氨酸-賴氨酸共聚物的結(jié)構(gòu)式 為

【權(quán)利要求】
1. 天冬氨酸-賴氨酸共聚物，其特征在于它的結(jié)構(gòu)式為： 的范圍為0. 1?1，x+y的范圍為3?100。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天冬氨酸-賴氨酸共聚物，其特征在于V(y+x)的范圍為 0· 3?0· 7, x+y的范圍為6?80。
3. 天冬氨酸-賴氨酸共聚物的合成方法，其特征在于它按照如下步驟進(jìn)行合成：以天 冬氨酸和賴氨酸為原料，兩種原料的化學(xué)計量數(shù)之比為1 : 10?10 : 1，向反應(yīng)物中加入 少量的催化劑和適量的有機溶劑，催化劑與原料的化學(xué)計量數(shù)之比為〇. 01?1，溶劑與原 料的化學(xué)計量數(shù)之比為〇. 1?5. 0在微波頻率為915±50MHz或2450±50MHz、微波功率為 400?10000W的條件下，輻射1?30min，得到中間體，此時有機溶劑全部以氣體形式回收， 中間體進(jìn)一步堿性水解得到天冬氨酸-賴氨酸共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-賴氨酸共聚物的合成方法，其特征在于微波功率 為600?5000W，輻射反應(yīng)時間為4?20min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-賴氨酸共聚物的合成方法，其特征在于所述原料 的化學(xué)計量數(shù)之比為1 : 9?9 : 1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚天冬氨酸的合成方法，其特征在于所述有機溶劑與原料的 化學(xué)計量數(shù)之比為0.20?3.0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天冬氨酸-賴氨酸共聚物的合成方法，其特征在于所述溶劑 的沸點為150?300°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚天冬氨酸的合成方法，其特征在于所述溶劑為二甲基甲酰 胺、二甲基亞砜、碳酸丙烯酯或碳酸二苯酯。
【文檔編號】C08G69/10GK104387585SQ201410570807
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】張玉玲, 李倩, 王昕 , 趙華偉, 胡志光, 張敬紅 申請人:華北電力大學(xué)（保定）