含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物的缓蚀性及生物降解性研究_郭茹辉

CorrosioninhibitioncapacityandbiodegradabilityofpolyasparticacidgraftcopolymerscontaininghydroxylGuoRuhui，YanMeifang，LiuZhenfa，LiHaihua，ZhaoJunping，TianCaili（InstituteofEnergySourcesofHebeiProvince，HebeiEnergyResearchCenterforWaterSavinginIndustry，Shijiazhuang050081，China）含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物的缓蚀性及生物降解性研究郭茹辉，闫美芳，刘振法，李海花，赵军平，田彩莉（河北省能源研究所，河北省工业节水工程技术研究中心，河北石家庄050081）［摘要］以聚琥珀酰亚胺和2-氨基乙醇为原料，合成了含不同比例羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物。采用旋转挂片失重法和微生物摇床试验法对共聚物的缓蚀性能和生物降解性能进行了研究。结果表明，含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物具有较好的缓蚀性能，且随着羟基比例的增加缓蚀性能提高，但生物降解性有所下降。［关键词］聚天冬氨酸；缓蚀；接枝共聚物［中图分类号］TQ085［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）05-0036-02Abstract：Polyasparticacidgraftcopolymerscontainingdifferentproportionhydroxylhavebeensynthesizedfrompolysuccinimideand2-aminoethanol.Thecorrosioninhibitioncapacityandbiodegradabilityofthegraftcopolymersarestudiedbyrotationspecimenweight-losingmethodandshaking-bottleincubatingtest.Theresultsshowthatthecorrosioninhibitioncapacityofthepolyasparticacidgraftcopolymerscontaininghydroxylgetshigherwiththein-creasingproportionofhydroxyl，butthebiodegradabilityisreduced.Keywords：polyasparticacid；corrosioninhibition；graftcopolymer聚天冬氨酸（PASP）是一种带有羧酸侧链的聚氨基酸，它既能生物降解，又具有螯合和分散性能，是一种很有发展前途的环保型多功能高分子材料〔1-5〕。尽管对聚天冬氨酸的研究取得了很大的进展，但是其阻垢性能不如目前广泛应用的马来酸类聚合物，缓蚀性能不如有机磷类缓蚀剂，特别是应用于高硬度水质处理时，其阻垢缓蚀效果不能令人满意。聚琥珀酰亚胺是合成聚天冬氨酸的中间产物，它是一种活性很强的线形聚酰亚胺，可以很容易地被氨基开环生成含侧基的聚天冬酰胺，再通过水解即可得到性能优异的聚天冬氨酸衍生物。笔者以聚琥珀酰亚胺和2-氨基乙醇为原料合成了含羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物，研究了羟基改性对聚天冬氨酸缓蚀和生物降解性能的影响。1实验部分1.1含羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物的合成将聚琥珀酰亚胺悬浮于水中，按n（2-氨基乙醇）∶n（聚琥珀酰亚胺）为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的比例加入2-氨基乙醇，冰浴条件下磁力搅拌至反应温度开始有所上升，再按照一定比例加入氢氧化钠，室温下反应至溶液完全透明呈红棕色，即得含羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物的钠盐溶液。向所得的钠盐溶液中加入盐酸溶液调节pH至中性，再将溶液慢慢滴入5倍体积的无水乙醇中，搅拌即可得到含羟基的聚天冬氨酸接枝共聚物的沉淀，然后抽滤，用丙酮洗涤后干燥，即得5种接枝共聚物产品，分别为H-2，H-4，H-6，H-8，H-10。1.2试验水样试验用水取自石家庄市地下水，主要水质指标如下：总硬度（以CaCO3计）639mg/L，Ca2+（以CaCO3计）465mg/L，总碱度（以CaCO3计）341mg/L，SO42-142mg/L，Cl-154mg/L。1.3缓蚀性能测定依照HG/T2159—1991的旋转挂片失重法测第30卷第5期2010年5月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.5May，201036——工业水处理2010－05，30（5）［作者简介］郭茹辉（1975—），1999年毕业于河北科技大学，助理研究员，主要从事水质稳定剂的研究开发与应用。电话：13091011779，E-mail：grh11@tom.com。