天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法
【专利摘要】天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法，它涉及一种改性聚天冬氨酸及其合成方法，本发明的目的是解决现有聚天冬氨酸改性产物合成工艺复杂、反应速度慢，产品性能不稳定、对CaCO3阻垢率偏低等缺点。天冬氨酸-赖氨酸共聚物的结构式为合成过程为：以天冬氨酸和赖氨酸为原料，在915±50MHz或2450±50MHz、400～10000W的微波条件下，加入少量催化剂和适量有机溶剂，辐射1～30min，合成中间体，此时有机溶剂全部以气体形式回收，中间体经纯水淋洗分离催化剂后进一步碱性水解得到天冬氨酸-赖氨酸共聚物。本发明具有工艺简单、反应速度快、产率高、节能、污染少、产品性能明显提高的优点。
【专利说明】天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法，具体涉及一种用作水处理药 剂的天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法。
【背景技术】：
[0002] 水处理药剂的绿色化已成为其发展的主流，聚羧酸类阻垢剂为国际公认的"绿色 化学品"，一定分子量的聚天冬氨酸不仅对硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙、磷酸钙结垢有着良好的 抑制性能，而且对于油气田开采中co 2腐蚀具有一定的缓蚀作用。聚天冬氨酸的合成与应 用成为近几年来水处理药剂领域的研究热点。但有些研究表明：在较高Ca 2+浓度和温度下， 聚天冬氨酸的阻垢性能与目前所应用的含磷阻垢剂和其他可部分生物降解的阻垢剂相比， 还存在一定的差距，尤其是在抑制CaC0 3和Ca3(P04)2方面。为了增强这种绿色水处理剂的 阻垢性能，拓宽应用范围，国内外的学者竞相开始了聚天冬氨酸的改性研究。
[0003] 聚天冬氨酸传统制备方法是由原料（天冬氨酸或其它原料）热缩聚合得到中间体 聚琥珀酰亚胺，再由聚琥珀酰亚胺的碱性水解而得到。根据聚天冬氨酸传统工艺，可以考虑 从三处进行改性，即原料、中间体和最终产物。相应地有三种改性途径：一是改变合成原料； 二是通过其他的碱性物质（氢氧化钠除外），对中间产物聚琥珀酰亚胺开环，以引入除羟基 以外的基团；三是直接加入交联剂，对聚天冬氨酸进行交联改性。前两种途径主要用于水处 理剂聚天冬氨酸的改性，第三种方法用于医用聚天冬氨酸的改性。
[0004] 目前对原料改性的报道主要是通过天冬氨酸与其他单体共聚，如天冬氨酸与酒石 酸、己二酸等，但这些共聚产物在抑制CaC03结垢的性能方面没有显著提高，而且这些工艺 都是在传统加热方式下进行，反应速度慢，产率低，产品性能不稳定。
【发明内容】
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[0005] 鉴于上述聚天冬氨酸的改性研究现状，本发明提供一种天冬氨酸_赖氨酸共聚物 及其合成方法。它可以提高聚天冬氨酸对CaC0 3的阻垢效果，解决了现有合成方法存在的 反应速度慢、产率低、产品性能不稳定的等缺陷。本发明天冬氨酸-赖氨酸共聚物的结构式 为
【权利要求】
1. 天冬氨酸-赖氨酸共聚物，其特征在于它的结构式为： 的范围为0. 1?1，x+y的范围为3?100。
2. 根据权利要求1所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物，其特征在于V(y+x)的范围为 0· 3?0· 7, x+y的范围为6?80。
3. 天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法，其特征在于它按照如下步骤进行合成：以天 冬氨酸和赖氨酸为原料，两种原料的化学计量数之比为1 : 10?10 : 1，向反应物中加入 少量的催化剂和适量的有机溶剂，催化剂与原料的化学计量数之比为〇. 01?1，溶剂与原 料的化学计量数之比为〇. 1?5. 0在微波频率为915±50MHz或2450±50MHz、微波功率为 400?10000W的条件下，辐射1?30min，得到中间体，此时有机溶剂全部以气体形式回收， 中间体进一步碱性水解得到天冬氨酸-赖氨酸共聚物。
4. 根据权利要求3所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法，其特征在于微波功率 为600?5000W，辐射反应时间为4?20min。
5. 根据权利要求3所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法，其特征在于所述原料 的化学计量数之比为1 : 9?9 : 1。
6. 根据权利要求3所述的聚天冬氨酸的合成方法，其特征在于所述有机溶剂与原料的 化学计量数之比为0.20?3.0。
7. 根据权利要求3所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法，其特征在于所述溶剂 的沸点为150?300°C。
8. 根据权利要求3所述的聚天冬氨酸的合成方法，其特征在于所述溶剂为二甲基甲酰 胺、二甲基亚砜、碳酸丙烯酯或碳酸二苯酯。
【文档编号】C08G69/10GK104387585SQ201410570807
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】张玉玲, 李倩, 王昕 , 赵华伟, 胡志光, 张敬红 申请人:华北电力大学（保定）