专利名称：聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物的合成方法
技术领域：
本发明涉及聚琥珀酰亚胺(又称聚丁二酰亚胺)和聚琥珀酰亚胺共聚物的合成方法， 该方法是以天门冬氨酸、顺丁烯二酸单铵盐或反丁烯二酸单铵盐，或和其它氨基酸的混合 物为原料，酸性化合物为催化剂， 一起在反应器内，聚合合成聚琥珀酰亚胺或聚琥珀酰亚 胺氨基酸共聚物。本发明的聚琥珀酰亚胺或聚琥珀酰亚胺氨基酸共聚物，主要用于水处理 ，酸性化合物催化剂也是水处理化学品。属于高分子化工和水处理技术领域。(二) 背景技术聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物是生产聚天门冬氨酸和聚天门冬氨酸共聚物的中 间体。聚天门冬氨酸和聚天门冬氨酸共聚物是一种新型环境友好型生物高分子材料， 一种具 有羧酸基团的水溶性氨基酸聚合物，有极易降解的特性。聚天门冬氨酸系列产品可广泛地 用于水处理剂、洗涤剂、化妆品、抑菌剂、分散剂、螯合剂、制革、制药、水凝胶等领域 ，是一种用途极为广泛的，无毒、无污染、易降解的环境友好型化学品。日前合成聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物采用磷酸或硫酸，或它们的酸性盐为催 化剂。美国专利US 4839461聚琥珀酸亚胺的制备方法，将马来酸酐溶于水溶液中，通过滴加 氨水，转变为马来酸的胺盐，然后125。C 145。C的温度下直接热縮聚为聚琥珀酸亚胺。US 5296578将上述反应中热縮聚的温度提高到22(TC 26(rC，以提高聚琥珀酸亚胺的产率。 US 5714558在压力容器中以水或有机溶剂为介质，加入马来酸酐和气态氨，升温至13(TC 30(TC，反应5分钟 5小时，生成聚琥珀酸亚胺。工艺过程产生的物质处理非常困难， 并且设备要求极高。JP 0931196 (1997)是以天门冬氨酸为原料，以卧式混炼机为反应器，在酸性催化剂( 主要为磷酸)存在条件下，于150 30(TC聚合制备聚琥珀酰亚胺。催化剂加入量为原料总 量的O. 01 0. 3(摩尔比)。US 5830985(1998)(聚天门冬氨酸的制备)公开了以天门冬氨酸为原料，以流化床干 燥器为反应器，以C02或N2为载气，酸性催化剂(主要为磷酸)存在下，在150 20(TC聚合制 备聚琥珀酰亚胺，分子量为800 100000。反应器属于流态化反应器，由于反应在流化状态下进行，对原料粒径有苛刻要求，对控制系统要求较高，工艺条件的控制较困难，实现 工业化较困难。CN1267673的催化剂是硫酸和磷酸的碱金属盐和铵盐。CN1123588的催化剂是磷酸。CN1279085、 CN1279086的引发剂硫酸、磷酸、碳酸的铵盐或氢钠盐。 CN1860900的催化剂是磷酸、硫酸、聚磷酸。硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐进入水中易生成硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙沉淀，恶化水质。 本发明的目的在于提供一种不采用硫酸、磷酸、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐合成技术， 聚合制备聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物的方法。(三) 发明内容本发明的技术方案是采用水处理化学品中的酸性化合物为催化剂。 酸性化合物催化剂是下述物质的固体、固体盐或水溶液，也可以是二种或几种的混合 态。浓酸性化合物是氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、亚乙基二胺四亚甲基膦酸、 六亚甲基二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、2-羟基膦酰基乙酸、2-膦酰基 丁烷l，2，4-三羧酸、聚丙烯酸、膦酰基聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚天冬氨酸 、天冬氨酸共聚物、聚环氧琥珀酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、丙 烯酸-乙烯磺酸共聚物、苯乙烯磺酸-马来酸酐共聚物。这些酸性化合物本来就是水处理化学品的阻垢、缓蚀剂。使产品性能明显提高。
具体实施方式
本发明的实施方式是这样的采用天门冬氨酸、顺丁烯二酸单铵盐或反丁烯二酸单铵盐为原料。首先将天门冬氨酸 、顺丁烯二酸单铵盐或反丁烯二酸单铵盐与固体酸性磷酸化合物催化剂均匀混合。催化剂 加入量与原料质量比为O. 01 0. 45。下面结合实施例对本发明作进一步说明(但不因此限制本发明的权项保护范围)。实施例一在耐热玻璃盘或聚四氟塑料盘中加入100克L一天门冬氨酸与催化剂50。/。氨基三亚甲基 膦酸的混合物。50。/。氨基三亚甲基膦酸加入量为L一天门冬氨酸的10。/。。将混合物放进光波 微波反应器，先用光波加热混合物2分钟，然后用800W 2450腿z微波加热聚合6min，制得 固体聚琥珀酰亚胺84克。平均数均分子量为3500。实施例二将光波微波反应器放于真空环境中，开启光波微波加热后，再抽真空。 在耐热玻璃盘或聚四氟塑料盘中加入200克L一天门冬氨酸与催化剂48。/。聚马来酸的混 合物。48%聚马来酸加入量为1^一天门冬氨酸的20%。将混合物放进光波微波反应器，先用 光波加热混合物2分钟，然后将800W 2450腿z微波加热时间设置为12min后，开始抽真空， 真空度为-O. 05MPa。制得发泡状枯黄色蓬松固体聚琥珀酰亚胺159克。平均数均分子量为 12000。实施例三在耐热玻璃盘或聚四氟塑料盘中加入200克顺丁烯二酸单铵与催化剂羟基亚乙基二膦 酸的混合物。50%羟基亚乙基二膦酸加入量为顺丁烯二酸单铵的10%。将混合物放进光波微 波反应器，先用光波加热混合物2分钟，然后用800W 2450腿z微波加热8min，制得固体聚 琥珀酰亚胺145克。平均数均分子量为4500。实施例四在耐热玻璃盘或聚四氟塑料盘中加入200克顺丁烯二酸单铵与催化剂丙烯酸-马来酸酐 共聚物的混合物。30%丙烯酸-马来酸酐共聚物加入量为顺丁烯二酸单铵的20%。将混合物 放进光波微波反应器，先用光波加热混合物2分钟，然后用800W 2450腿z加热加热15min， 制得固体聚琥珀酰亚胺135克。平均数均分子量为5000。
权利要求
1. 聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物的合成方法，其特征在于以天门冬氨酸、顺丁烯二酸单铵盐或反丁烯二酸单铵盐，或和其它氨基酸的混合物为原料，酸性化合物为催化剂，一起在反应器内加热聚合合成聚琥珀酰亚胺或聚琥珀酰亚胺共聚物。酸性化合物催化剂是下述物质的固体、固体盐或水溶液，也可以是二种或几种的混合态。浓酸性化合物是氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、亚乙基二胺四亚甲基膦酸、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、2-羟基膦酰基乙酸、2-膦酰基丁烷1，2，4-三羧酸、聚丙烯酸、膦酰基聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚天冬氨酸、天冬氨酸共聚物、聚环氧琥珀酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、丙烯酸-乙烯磺酸共聚物、苯乙烯磺酸-马来酸酐共聚物。
全文摘要
本发明公开了聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物的合成方法。该方法是以天门冬氨酸、顺丁烯二酸单铵盐或反丁烯二酸单铵盐，或和其它氨基酸的混合物为原料，酸性化合物为催化剂，一起在反应器内，聚合合成聚琥珀酰亚胺或聚琥珀酰亚胺氨基酸共聚物。本发明的酸性化合物催化剂也是水处理化学品，合成的聚琥珀酰亚胺或聚琥珀酰亚胺氨基酸共聚物，主要用于水处理。
文档编号C08G73/00GK101250265SQ20081030059
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者李绍通 申请人:李绍通