The invention discloses a copolymer of aspartic acid and lysine and its derivatives. First, the reaction intermediate is obtained by solid-phase synthesis of aspartic acid and lysine under the action of catalyst, then the reaction intermediate is separated by organic solvents, and finally the aspartic acid and lysine are hydrolyzed under alkaline conditions to obtain aspartic acid and lysine copolymer. The method is mild, and avoids the use of a large number of organic solvents and is environmentally friendly. At the same time, phosphoric acid group, citric acid group or oxypropyl trimethyl ammonium chloride group were grafted onto the free amino group of the lysine monomer of the copolymer. The copolymer derivatives with various scale inhibition groups were prepared. The scale inhibition effect of the copolymer on calcium carbonate and calcium sulfate was improved, and the low scale inhibition effect of the copolymer on calcium phosphate was improved. Good.
【技术实现步骤摘要】
一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其衍生物
本专利技术涉及高分子材料制备
,具体涉及一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法、该共聚物的衍生物,所述天冬氨酸-赖氨酸共聚物和天冬氨酸-赖氨酸共聚物衍生物均可作为反渗透水处理工艺过程中的阻垢剂使用。
技术介绍
随着全球经济与社会的发展,全球对于可利用的淡水资源需求日益增加,而反渗透作为一种高质高效的水处理工艺,其工程应用总量不断增加。在实际应用中随着原水被不断浓缩,其中的各种结垢离子浓度也不断升高,最终在膜片表面形成包含碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、二氧化硅等物质的污染层。为了缓解反渗透处理过程中的污染状况,需要投加阻垢剂来减缓这一趋势。现今,随着人们对环境友好的要求的不断提高,水处理药剂的绿色化已经成为其发展的主流。尤其以聚氨基酸类的阻垢剂,因为其阻垢效果较好,易于生物降解且原料绿色易得等优点,其成为近几年来的研究热点。中国专利CN104387585A公开了一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物及其合成方法,该化合物是以天冬氨酸与赖氨酸为原料,在有机溶剂中,在催化剂的辅助下通过微波辐射合成的。该方法存在反应速度快的优点,但其在合成过程中需要使用大量挥发性有机溶剂且需要较复杂的特殊合成设备。另外,实验研究发现,天冬氨酸-赖氨酸共聚物对磷酸钙阻垢效果不佳,难以作为一种普适性的药剂。
技术实现思路
鉴于上述天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法存在的问题,本专利技术提供一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物阻垢剂的固相合成方法,解决了现有合成方法中需要大量挥发性有机溶剂且需要较复杂的特殊合成设备的问题。同时提供了一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物衍生物及其制备方法, ...
【技术保护点】
1.一种天冬氨酸‑赖氨酸共聚物,其特征在于,采用以下步骤制备:(1)以天冬氨酸与赖氨酸为原料,将原料混合均匀,然后向原料中加入适量的催化剂,在150~200℃反应温度下反应2~5h,反应完成后,冷却,采用超纯水将反应产物溶解,离心后取上清液,其中,天冬氨酸与赖氨酸的质量之比为0.1~10:1;(2)将上清液加入到有机溶剂中,在pH=2~6的条件下,通过有机溶剂沉淀法将反应中间体沉淀分离;(3)在pH=9~12的条件下,将反应中间体加入到超纯水中,搅拌0.5~2h得到天冬氨酸‑赖氨酸共聚物。
【技术特征摘要】
1.一种天冬氨酸-赖氨酸共聚物,其特征在于,采用以下步骤制备:(1)以天冬氨酸与赖氨酸为原料,将原料混合均匀,然后向原料中加入适量的催化剂,在150~200℃反应温度下反应2~5h,反应完成后,冷却,采用超纯水将反应产物溶解,离心后取上清液,其中,天冬氨酸与赖氨酸的质量之比为0.1~10:1;(2)将上清液加入到有机溶剂中,在pH=2~6的条件下,通过有机溶剂沉淀法将反应中间体沉淀分离;(3)在pH=9~12的条件下,将反应中间体加入到超纯水中,搅拌0.5~2h得到天冬氨酸-赖氨酸共聚物。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,步骤(1)中的催化剂为85%磷酸溶液,催化剂与原料的质量比为0.1~0.5:1,步骤(2)中有机溶剂为甲醇或乙醇,步骤(3)中pH=10~11,搅拌时间为1~1.5h。3.根据权利要求2所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物,其特征在于,天冬氨酸与赖氨酸的质量之比为0.1~9:1,催化剂与原料的质量比为0.15~0.4:1,反应温度为160~180℃,反应时间为3~4h。4.一种权利要求1-3任一项所述的天冬氨酸-赖氨酸共聚物衍生物,其特征在于,结构式为式中:(x1+x2)/(x1+x2+...
【专利技术属性】
技术研发人员:高学理,孙培磊,王小娟,魏怡,
申请(专利权)人:中国海洋大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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