[发明专利]一种松香基接枝聚天冬氨酸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理化学品及应用领域，提供一种松香基接枝聚天冬氨酸及其制备方法。

背景技术

松香是一种天然资源，具有可生物降解，可再生以及来源广，价格低廉等特点。松香胺是由松香衍生的一种脂肪胺，具有缓蚀、杀菌、灭藻、除虫的作用，因此被广泛的应用与金属设备的保护和清洗除垢，木材防腐，在颜料、油漆、橡胶、医药、造纸、纺织方面应用也很广。但是由于其水中溶解性不佳，限制了其应用范围，对松香胺进行改性弥补其不足具有很大的价值，是松香应用研究的方向。

专利CN101982460A公开了一种脱氢松香基硫脲衍生物，用于阴离子如磷酸根、醋酸根、氯乙酸根、硫酸根、硝酸根、氯离子或溴离子等的识别受体。南京大学的何文深等报道了一种油溶性的松香基咪唑啉用于金属酸性环境的缓蚀剂。北京轻工业学院的一项专利公开了一种松香基季铵盐N,N,N-三甲基-N-松香基硫酸单甲酯铵的制备方法，并介绍了其作为杀菌表面活性剂的应用。

上述对松香衍生物的改性在一定程度上改善了松香的性质，但都忽略了生物降解的环保问题，增加了原来松香的分解难度，给环境带来负担。

发明内容

本发明公开一种松香基接枝聚天冬氨酸及其制备方法和应用，将可生物降解的松香胺接枝到同样可生物降解的天然的聚天冬氨酸侧基，得到一种具有阻垢缓蚀的水处理药剂。该方法不仅改善了松香胺的水溶性而且使该接枝共聚物同时具有阻垢和缓蚀的功效。

一种松香基接枝聚天冬氨酸具有结构Ⅰ：

。

Ⅰ

其中R为松香胺去氢残基具有结构Ⅱ

。

Ⅱ

具体的本发明通过以下具体方案实施：

(1)    将马来酸酐和氨水加入到反应器中中和成铵盐，然后用捏合机高温捏合热缩聚反应，得固体胶状聚琥珀酰亚胺；

(2)    将上述所得胶状聚琥珀酰亚胺和松香胺溶于有机溶剂中，加热反应；

(3)    反应结束用氢氧化钠溶液调节PH值，得棕黄色沉淀，过滤用乙醇与水的混合溶剂洗涤，烘干。

上述步骤(1)所述的马来酸酐与NH₄·H₂O的摩尔比为1:1.2~2。

上述步骤(1)所述的氨水质量浓度为20~30%。

上述步骤(1)所述的马来酸酐与氨水的中和温度为室温。

上述步骤(1)所述的马来酸酐铵盐捏合热缩聚的温度为160~250℃；捏合热缩聚的时间为0.5~2小时。

上述步骤(2)所述的松香胺的加入量为马来酸酐摩尔量的0.1~0.8倍。

上述步骤(2)所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯。

上述步骤(2)所述的松香胺与聚琥珀酰亚胺的反应温度为50~80℃；反应时间为0.5~5小时。

上述步骤(3)所述的用氢氧化钠溶液调节体系PH值至8~10；步骤(3)所述的混合溶剂中乙醇与水的体积比为1~3:1。

与现有技术相比本发明的优益特点为：本发明化合物松香接枝聚天冬氨酸改善了松香胺的水溶性扩大了其在水处理领域的应用；松香接枝聚天冬氨酸同时具有阻垢和缓蚀的双重功效，其缓蚀性在松香胺含量与苯骈三氮唑量相同的情况优于苯骈三氮唑；该化合物具有无毒、完全可生物降解性，其的应用不会对环境造成负担，是一种安全环保的绿色产品。

 

具体实施方式

实施例1

一种松香基接枝聚天冬氨酸具有结构

其中式中R为

该化合物作为一种缓蚀阻垢基用于金属设备酸洗、循环冷却水、锅炉水等水处理领域。

该化合物松香基接枝聚天冬氨酸通过下述具体工艺制备：

(1)    将马来酸酐和25%氨水按照马来酸酐与NH₄·H₂O的摩尔比为1:1.5的比例加入到反应器中，常温中和成铵盐，然后用捏合机210℃捏合热缩聚反应1小时，得固体胶状聚琥珀酰亚胺；

(2)    将马来酸酐摩尔量0.5倍的松香胺和(1)步反应所得胶状聚琥珀酰亚胺溶于甲苯中，加热至60℃反应2.5小时；

(3)    反应结束用氢氧化钠溶液调节PH值至10，得棕黄色沉淀，过滤用体积比为2:1的乙醇与水的混合溶剂洗涤，烘干。

实施例2

一种松香基接枝聚天冬氨酸具有结构

其中式中R为