1、毕业论文文献综述 高分子材料与工程 聚天冬氨酸的合成 研究现状： 聚天冬氨酸 (Polyaspartic acid缩写 PASP)原为一种天然存在于软体动物和蜗牛壳中的氨基酸聚合物，近年来人们受此类动物的代谢启发而研制成功的一种水溶性生物高分子材料。由于氨基酸具有像蛋白质一样的酰胺基团，可以完全生物降解，而 PASP是一种带有羧酸侧链的氨基酸，既能生物降解，又具有螯合分散等功能。 PASP的最大特点是可生物降解、无毒、不破坏生态环境，可完全降解为对环境无害的终产物，替代许多对环境有害的化学品，被人们誉为“绿 色”产品，在工业、农业、医药等方面都具有非常广泛的用途。由于近年来人们对环保问题日益关
2、注，其中以美国、德国和日本等国的化学公司对 PASP的研究最为活跃，美国的 Donlar公司和德国的 Bayer公司等都有工业装置投入生产。随着全球环保意识的不断加强，人类回归自然，保护生态平衡的愿望愈来愈强烈， PASP有着不可估量的应用前景。 合成聚天冬氨酸的原料主要有二类，一类以 L一天冬氨酸为原料，另一类以马来酸配及其衍生物为原料。 主要成果表现在以下各领域 ; 1、水处理领域 : 1）阻垢剂 研究表明，聚天冬氨酸对碳酸钙、磷酸 钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸惚等的阻垢性能优异。而且聚天冬氨酸可耐高温，热稳定性好，是一种可应用于高温水系统的水处理剂。PASP 还具有淤渣分散性能，可使少量可能
3、沉积在传热面和流动缓慢部位的轻基磷石灰、氢氧化镁或硅酸镁等淤渣分散于水中，而且抑制氧化铁沉积的能力也优于聚丙烯酸和聚马来酸。 2）缓蚀剂 PASP 对碳钢、黄铜等表现出优良的缓蚀保护能力。在人造海水中的黄铜腐蚀实验表明， PASP 浓度仅为 50mg/L 时缓蚀率就可达 81%。 PASP 不仅在单独使用时具有良好的阻垢缓蚀效果，在与其它阻垢缓蚀剂如锌盐、钨酸盐 、铝酸盐、硼酸盐及苯并三氮啤、聚1 丙烯酸和聚甲基丙烯酸等复配时，协同作用可明显提高阻垢缓蚀效果。 2、医学领域 : PASP 的降解性、无毒性以及多梭基结构使之可作为药物载体、组织工程材料及杀菌剂等。许多药物如异烟脐 (抗结核药物
4、)、普鲁卡因 (局部麻醉药 )、组胺等具有氨基基团，能够与聚天冬氨酸的梭基形成酞胺基团而被键合到聚大冬氨酸分子链上，形成大分子药物。这些药物的控制释放可以通过聚合物的降解或者是药物分子与聚合物的键合点的断裂来实现。 3、农业领域 : 结果表明使用过 PASP的稻秧生长状况明显优于用清水浸 种和未加入 PASP溶液的稻秧。所以聚天冬氨酸是一种效果明显的化肥增效剂。添加 PASP 使农药在植物表面润湿、分散、增溶和渗透，促进昆虫对农药的吸收。如有机磷类、二硫代磷酸酷类及氨基甲酸盐类等多种杀虫剂，加入 PASP 可明显降低原药使用浓度，减少了对环境造成的污染及危险。 4、日用化学品领域 : PASP
5、 被广泛地应用于织物用洗涤剂、居室用洗涤剂、厨房及食品工业的设备、管道和容器等的碱性清洗剂中。 PASP 还可作为用于硬表面的研磨剂的助剂成分，有利于清洗有积垢的表面 35j，同时对清洗的金属表面有保护作用。 5、油田化 学品领域 : PASP 是一种在国外己进行过现场实验的新型泥浆降粘剂，用以替代含毒性 Cr3+离子的铁铬木质素磺酸盐类降粘剂和抗电解质能力差的乙烯基或烯丙基为主的合成降粘剂。具有良好的降粘效果，应于油田注射水处理中，效果明显好于聚环氧玻拍酸 (PESA)。 PASP还被用于石油管道运输中。 6、高分子吸水材料 : 高分子量的 PASP 具有很强的吸水性，可采用 Y 光照射、交
6、联等方法将 PASP 制成强力吸水材料，用于超强吸水剂、胶凝剂、毛巾、尿布、墩布及一些卫生保健用品等方面。 发展趋势 : 聚天冬氨酸无论作为哪种用途，都有一个特 殊的优势 对环境友好，可生物降解，因此越来越被广泛重视。目前国外对聚天冬氨酸的研究十分活跃 , 以马来酸酐为原料生产聚天冬氨酸的技术已十分成熟，并且产品应用也具备了相当的市场规模。而国内虽然2 对其合成开展了大量的研究工作但在降低成本、推广使用上还有待努力。聚天冬氨酸的其它应用研究在国内报道很少，与国外的差距较大，应加大研究力度。此外，还要加强对聚天冬氨酸改性的研究以及与其他水处理剂复配使用的研究，这些都是聚天冬氨酸和水处理剂的未来发
7、展方向。 存在问题： 1、 在 马来酸酐与碳酸铵为 1： 1.1 的聚合反应中，必须铺的尽量 薄，在前期实验中经常因太厚或不均匀而影响后面的实验。 2、 PSI 经水解后，很难抽滤，这是关键的一步，直接影响产物的产率。 3、 在测粘均分子量的实验中， PSI 难溶于 DMF 中，经加热搅拌后，还要超声等步骤。 参考文献 1 王洪亮 .聚天冬氨酸阻碳酸钙垢性能研究 J.内蒙古 :内蒙古工业大学 ,2007. 2 李建军 ,张晓琳 .聚天冬氨酸的合成 J.化学工业与工程 ,2001,18(4). 3 汪家铭 .聚天冬氨酸生产 、 应用与发展前景 J.化学工业 ,2009,27(12). 4 董平
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