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随着工业生产的发展和对水资源的重视,阻垢剂在冷却循环水系统中的应用越来越广泛,而在人们环保意识越来越强的今天,我们对“绿色化学”的要求也越来越高。聚天冬氨酸(PASP)作为一种具有良好降解性能和阻垢性能的新型阻垢剂,已经成为了人们的焦点,并广泛应用在医药、农业、石油钻进和工业冷却循环水系统中,目前国内外学者对于聚天冬氨酸的研究已经有了一定的成果,但是在改性方面还需要进一步完善,本课题将从合成和改性两个方面进行补充。本文以马来酸酐和尿素为原料,在高温下进行热缩聚法合成了中间体聚琥珀酰亚胺(PSI),在水体系中,PSI水解开环合成聚天冬氨酸,以三羟甲基氨基甲烷和对苯二胺为改性单体对聚天冬氨酸进行改性,采用红外光谱和核磁共振等手段对聚天冬氨酸和聚天冬氨酸衍生物的结构进行了表征。考察了原料摩尔比、胺化时间、胺化温度、反应温度、催化剂用量5个因素对产率的影响,确定了中间体PSI合成的最佳条件:n(尿素):n(马来酸酐)=0.7:1,胺化时间为2.5 h,胺化温度为40℃,反应温度为190℃,催化剂用量为1.0mL,得到的PASP产率高达77%。采用静态阻垢法研究了聚天冬氨酸及其改性产物对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和对氧化铁的分散性能。考察了在不同Ca2+浓度和投料量条件下的阻垢性能,发现聚天冬氨酸阻碳酸钙垢的阻垢率在80%以上,分散效果最好可以达到60%,而改性产物Tr-PASP对碳酸钙的阻垢率和氧化铁分散效果都有所上升,分别可以达到95%和50%,复配物在14mg/L的加料量下,阻垢率已接近100%,在30mg/L时分散性能可以达到57%,说明了苯环和羟基的引入可以显著提高对碳酸钙的阻垢率和对氧化铁的分散性能。