聚天冬氨酸的合成及特性表征

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聚天冬氨酸(Polyaspartic acid简称PASP)是近年来国内外特别是美国研究比较多的一种化工产品,其最大特点是:可生物降解、无毒、不破坏生态环境,被人们誉为“绿色”产品,因此有着极其良好的应用前景。 本文采用了热缩催化聚合的方法,即在特定的反应介质里,在常压、较低的温度和适量催化剂的作用下,高速搅拌使天冬氨酸均匀分布在反应介质里进行缩聚反应,合成聚天冬氨酸及其中间体聚琥珀酰亚胺(Polysuccinimide简称PSI)。对合成的反应条件进行了与正交设计,优化选择出了最佳反应条件;同时对聚天冬氨酸及其中间体聚琥珀酰亚胺进行了流变特性表征,测定了PASP在纯水及外加盐情况下的特性粘数,又测定了PSI的分子量及在N,N—二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide简称DMF)中的特性粘数,得到了聚琥珀酰亚胺的Mark-Houwink方程,间接地对聚天冬氨酸的分子量进行了表征,研究结果表明: (1) 在本合成方法中催化剂用量是对反应影响最大的因素,同时由于在一定的反应介质下,反应温度为常量,所以反应时间对反应的影响也比较大。 (2) 由于PASP大分子侧链上存在着可电离的羧基,是一种高分子电解质聚合物,在纯水中电离后高分子链有相互排斥作用,因此随着它们的溶液浓度下降,溶液的ηsp/C和lnηr/C均反常地增大且无交战,不能用外推法求出[η],因此实验求出了PASP在纯水中的Fouss经验方程式和关联特性粘数[η]: ηsp/C=105.26(1+28.85C1/2)-1,[η]=105.26mL/g
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