以聚天门冬氨酸为原料制备吸水树脂的研究
聚天门冬氨酸酯树脂,制备方法及防腐涂料和制备方法
聚天门冬氨酸酯树脂,制备方法及防腐涂料和制备方法1. 引言1.1 概述聚天门冬氨酸酯树脂是一种新型的功能性高分子材料，具有极强的防腐性能和广泛的应用前景。
在防腐涂料领域中，它被广泛地研究和应用于各种金属表面的保护。
本文旨在介绍聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，探讨其在防腐涂料中的应用，并对其性能进行评价。
1.2 背景与意义随着工业化进程的不断推进以及人们对环境保护要求的提高，金属制品在使用过程中容易受到腐蚀、氧化等损伤。
因此，寻找一种具有优异防腐性能、耐磨损等特点的涂料成为了科学家们关注的焦点。
近年来，基于聚合物材料的涂料被认为是一种效果显著且环境友好的涂层选择。
1.3 目的本文旨在论述聚天门冬氨酸酯树脂作为一种新型防腐涂料的制备方法及其在防腐涂料中的应用。
主要目标包括：- 系统介绍聚天门冬氨酸酯树脂的制备工艺和反应条件；- 探讨聚天门冬氨酸酯树脂在防腐涂料中所具有的特性及其防腐原理；- 概述聚天门冬氨酸酯树脂防腐涂料的制备方法；- 对聚天门冬氨酸酯树脂防腐涂料进行性能评价，包括耐腐蚀性能、耐磨损性能以及其他重要的性能测试；- 总结本文主要发现和贡献，并展望未来研究方向。
通过对聚天门冬氨酸酯树脂的深入了解，我们可以为开发更高效、环保且经济实用的防腐涂料提供支持和指导。
2. 天门冬氨酸酯树脂的制备方法：2.1 材料与仪器：本实验所使用的材料有：天门冬氨酸、氯化亚锡、聚乙二醇、二甲基甲酰胺等。
仪器设备包括反应釜、恒温槽、磁力搅拌器以及pH计等。
2.2 反应条件：反应温度、反应时间和底物摩尔比是制备天门冬氨酸酯树脂的三个主要控制条件。
在实验中，可将反应温度设置为120℃，反应时间为3小时，并确保底物摩尔比为1:1:1。
2.3 制备步骤：（1）将一定量的天门冬氨酸与聚乙二醇加入到干净的反应釜中；（2）在磁力搅拌器的作用下，在恒温槽中将底物混合均匀，调节至所需反应温度；（3）将适量的氯化亚锡溶液缓慢滴入到反应混合物中；（4）保持恒温并继续搅拌反应3小时；（5）反应结束后，用水稀释反应产物并调节pH值；（6）采用离心机对混合溶液进行离心分离；（7）将沉淀收集，并用乙醚等有机溶剂进行洗涤和干燥；（8）最后得到聚天门冬氨酸酯树脂。
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》摘要：本文旨在研究马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备工艺及其性能。
通过实验，我们成功制备了该复合吸水树脂，并对其吸水性能、热稳定性、保水性能等进行了详细分析。
实验结果表明，改性后的复合吸水树脂在吸水性能和稳定性方面均有显著提升。
一、引言随着环保意识的增强和可持续发展理念的普及，生物基材料的研究与应用日益受到重视。
马铃薯淀粉作为一种天然高分子化合物，具有来源广泛、可再生、生物相容性好等优点，被广泛应用于各种生物材料中。
聚天冬氨酸作为一种水溶性高分子，具有良好的吸水性能和生物相容性。
因此，本研究以马铃薯淀粉为原料，通过共聚反应制备了马铃薯淀粉基共聚物，并进一步改性聚天冬氨酸，制备了复合吸水树脂。
二、实验材料与方法1. 材料与试剂马铃薯淀粉、聚天冬氨酸、交联剂、催化剂等。
2. 制备方法（1）马铃薯淀粉基共聚物的制备：将马铃薯淀粉与一定比例的交联剂和催化剂混合，进行共聚反应，得到马铃薯淀粉基共聚物。
（2）改性聚天冬氨酸的制备：将聚天冬氨酸与共聚物混合，进行化学改性反应，得到改性后的复合吸水树脂。
3. 性能测试吸水性能测试、热稳定性测试、保水性能测试等。
三、实验结果与分析1. 吸水性能测试经过改性的复合吸水树脂具有较高的吸水性能。
在一定的时间内，其吸水能力可达自身重量的数百倍甚至更高，明显优于未改性的材料。
这主要归因于共聚物的交联结构和聚天冬氨酸的引入，增强了树脂的吸水能力和保水能力。
2. 热稳定性测试通过热重分析（TGA）测试表明，改性后的复合吸水树脂具有较好的热稳定性。
在较高的温度下，其结构仍能保持稳定，不易分解。
这为该材料在实际应用中的耐热性能提供了保障。
3. 保水性能测试改性后的复合吸水树脂在长时间内具有良好的保水性能。
即使在多次失水后，仍能快速吸收水分并保持较高的含水量。
这使其在卫生用品、农业保水等领域具有广阔的应用前景。
聚天冬氨酸／海藻酸钠高吸水树脂的合成与评价
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穿 网络结构 聚 电解 质 高 吸 水树 脂 ， 保 留聚天 门冬 在
收稿 日期 ： ０ ９— ４—１ ２０ ０ ６
第３ ７卷 第 １ 期
２１ ０ ０年
北 京 化 工 大 学学 报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＢ ｉｎ ｎｖ ｒｉ ｆＣ ｅ ｃ ｌ ｅ ｈ ｏｏｙ（ ａｕａ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒａ ｅｊ ｇＵ ｉｅｓ ｙｏ ｈ ｍｉａ ｃ ｎ ｌｇ Ｎ ｔｒｌ ｉｎ ｅ ｏ ｉ ｔ Ｔ Ｓ
可生 物降解 ， 降解 产 物对 环 境 和机 体 不产 生 不 良影
１ 实 验 部分
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学 品 、 油开采 、 石 农业 、 医药 等领 域 。 国内外对 聚天 门冬氨 酸 的合成 方法 及应用 研究 已十分活 跃 ，已有工业 化装 置投 入生 产 。文献 报
将 ２ ｇ的天冬 氨酸粉 末和 １４ ４ ｇ ５ 的磷酸 ｋ ． ７ ｋ ％ ８
水体系中制备聚天冬氨酸高吸水性树脂的研究
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低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶制备及应用的开题报告
低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶制备及应用的开题报告
一、研究背景
天门冬氨酸（L-aspartic acid）是一种重要的氨基酸，在食品、医药等领域有广
泛的应用。
与此同时，吸水凝胶也是一种应用广泛的材料，可以用于土壤水分保持、
水凝胶等方面。
因此，将天门冬氨酸与吸水凝胶结合起来，可以产生新的应用价值。
目前市面上聚天门冬氨酸吸水凝胶的价格较高，因此研究低成本的制备方法具有重要意义。
本研究旨在探讨低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶的制备方法，并研究其在土
壤水分保持方面的应用。
二、研究内容与目标
1. 研究不同温度、时间、pH值、反应物浓度等因素对聚天门冬氨酸吸水凝胶的
影响。
2. 确定最佳制备条件，并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法对制备的吸水凝胶进行表征。
3. 利用室内和室外土壤模拟实验，研究低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶在土壤水分保持方面的应用效果，并与市面上常规吸水凝胶进行比较。
三、研究方法
本研究将采用化学合成的方法制备聚天门冬氨酸吸水凝胶，并通过不同的制备条件，确定最佳制备条件。
利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法对制
备的吸水凝胶进行表征。
对制备的吸水凝胶进行土壤水分保持实验，并与市面上常规
吸水凝胶进行比较。
四、研究意义
本研究旨在探讨低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶的制备方法，并研究其在土壤水分保持方面的应用。
该研究可以为制备低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶提供一种新的思路，并为相关领域提供新的材料选择。
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》摘要：本文研究了以马铃薯淀粉基共聚物为原料，通过改性聚天冬氨酸制备复合吸水树脂的工艺流程及其性能。
实验中通过不同的共聚改性方法，优化了树脂的制备条件，并对所得产品的吸水性能、保水性能、耐盐性能及生物降解性进行了系统性的评估。
实验结果表明，通过马铃薯淀粉基共聚物与聚天冬氨酸的复合改性，成功制备出了具有优异吸水性能的复合吸水树脂。
一、引言随着人们对环保和可持续发展的日益关注，生物基高分子材料因其良好的生物相容性和可降解性成为研究热点。
马铃薯淀粉基共聚物作为一种环境友好的生物材料，其改性产物在吸水树脂领域的应用备受关注。
本实验以马铃薯淀粉基共聚物为基础，结合聚天冬氨酸的特性，探索其改性后的复合吸水树脂的制备工艺及性能。
二、实验材料与方法1. 材料准备马铃薯淀粉、聚天冬氨酸、交联剂、催化剂等实验材料。
2. 制备方法（1）马铃薯淀粉的提取与纯化；（2）马铃薯淀粉基共聚物的合成；（3）聚天冬氨酸与马铃薯淀粉基共聚物的共聚改性；（4）复合吸水树脂的交联与固化。
三、实验结果与分析1. 制备工艺优化通过单因素变量法，研究了不同共聚条件对最终产品吸水性能的影响，包括反应温度、反应时间、催化剂种类及用量等。
实验发现，在一定的温度和时间内，通过适当的催化剂用量，可以获得最佳的共聚效果。
2. 吸水性能测试对制备的复合吸水树脂进行吸水性能测试，包括在不同环境下的吸水速率、吸水量及保水时间。
实验结果表明，改性后的复合吸水树脂具有优异的吸水性能和保水性能。
3. 耐盐性能测试在含盐环境下对吸水树脂进行测试，结果表明该树脂具有良好的耐盐性能，能够在高盐环境下保持较好的吸水性能。
4. 生物降解性测试通过模拟自然环境下的生物降解实验，发现该复合吸水树脂具有良好的生物降解性，符合环保要求。
四、讨论本实验通过马铃薯淀粉基共聚物与聚天冬氨酸的复合改性，成功制备出了具有优异吸水性能的复合吸水树脂。
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》范文
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》篇一摘要：本文旨在研究马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备工艺及其性能。
通过实验，我们探索了不同比例的共聚物改性、交联剂的引入和温度条件等因素对树脂性能的影响。
通过多种实验方法和测试手段，详细分析了所制备吸水树脂的吸水性能、热稳定性、耐盐性等特性，为实际应用提供了理论依据。
一、引言近年来，吸水树脂在工业生产、医疗、日用化妆品等众多领域具有广泛应用。
传统聚合物基的吸水树脂在长时间使用过程中存在一些局限性，如吸水速率慢、耐盐性差等。
因此，开发新型的、具有优良性能的吸水树脂成为研究的热点。
本文选用马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸，通过实验探究其复合吸水树脂的制备工艺及性能。
二、材料与方法1. 材料准备马铃薯淀粉、聚天冬氨酸、交联剂、催化剂等实验材料。
2. 制备方法（1）将马铃薯淀粉进行适当的预处理，并制备成共聚物。
（2）按照不同比例将共聚物与聚天冬氨酸混合，加入适量的交联剂和催化剂。
（3）在一定的温度条件下进行聚合反应，得到复合吸水树脂。
（4）对所制备的吸水树脂进行性能测试。
三、实验结果与分析1. 制备工艺对吸水性能的影响实验发现，当共聚物与聚天冬氨酸的比例适宜时，所制备的吸水树脂具有较好的吸水性能。
同时，交联剂的加入量也会影响吸水树脂的性能，适量的交联剂能够提高树脂的稳定性及吸水能力。
此外，聚合反应的温度对聚合物的分子量及结构也有重要影响，从而影响最终产品的吸水性能。
2. 吸水树脂的吸水性能测试通过对比实验，我们发现改性后的吸水树脂在水中具有较高的吸水速率和吸水量，远超传统聚合物基的吸水树脂。
同时，该吸水树脂在生理盐水等高盐环境下的吸水能力也表现出良好的稳定性。
3. 吸水树脂的热稳定性分析通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）等手段，我们发现改性后的吸水树脂具有较好的热稳定性，能够在较宽的温度范围内保持稳定的性能。
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》
《马铃薯淀粉基共聚物改性聚天冬氨酸复合吸水树脂的制备及性能研究》摘要：本文以马铃薯淀粉为原料，通过共聚反应制备了马铃薯淀粉基共聚物，进一步改性聚天冬氨酸，成功制备出复合吸水树脂。
本文详细探讨了该复合吸水树脂的制备工艺、结构特征及性能表现，为该类树脂的实际应用提供了理论依据。
一、引言随着人们对环保和可持续发展的日益关注，天然材料及其衍生物在众多领域中得到了广泛应用。
马铃薯淀粉作为一种来源广泛、可再生的天然高分子，具有优异的成膜性、粘合性和生物相容性。
聚天冬氨酸作为一种水溶性高分子，具有良好的吸水性能和生物降解性。
将马铃薯淀粉与聚天冬氨酸结合，通过共聚反应制备的复合吸水树脂，不仅具有良好的吸水性能，还具有优异的生物相容性和可降解性，具有广阔的应用前景。
二、材料与方法1. 材料准备马铃薯淀粉、聚天冬氨酸、交联剂、催化剂等。
2. 制备工艺（1）马铃薯淀粉基共聚物的制备：将马铃薯淀粉与交联剂混合，在催化剂作用下进行共聚反应，得到马铃薯淀粉基共聚物。
（2）改性聚天冬氨酸的制备：将聚天冬氨酸与特定改性剂进行反应，得到改性聚天冬氨酸。
（3）复合吸水树脂的制备：将马铃薯淀粉基共聚物与改性聚天冬氨酸按照一定比例混合，进行复合反应，得到复合吸水树脂。
三、结果与讨论1. 结构表征通过红外光谱、核磁共振等手段对制备的马铃薯淀粉基共聚物、改性聚天冬氨酸及复合吸水树脂进行结构表征，证实了其成功合成。
2. 性能分析（1）吸水性能：复合吸水树脂具有优异的吸水性能，能够在短时间内吸收大量水分，且保水性能良好。
（2）生物相容性与生物降解性：该复合吸水树脂具有良好的生物相容性，对生物体无毒无害，同时具有优异的生物降解性，符合环保要求。
（3）物理性能：该复合吸水树脂具有较好的稳定性、成膜性和粘合性等物理性能。
四、应用领域探讨由于该复合吸水树脂具有优异的吸水性能、生物相容性和生物降解性，可广泛应用于卫生用品、农业保水、医药等领域。
例如，可作为卫生巾、尿布等个人卫生用品的原料；在农业上可作为保水剂，提高植物的水分利用率；在医药领域，可作为药物控制释放的载体等。
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杨俊1,2, 方莉1,2, 王芳1,谭天伟1,2
1北京化工大学, 北京，100029，2化工资源有效利用国家重点实验室, 北京,100029
Email: twtan@
摘要：本文采用加入化学交联剂的方法合成聚天门冬氨酸吸水树脂，研究了溶剂量加入量和交联剂加入量对吸水量的影响，并在聚天门冬氨酸单剂基础上研究了复配物加入量对聚天门冬胺酸吸水树脂的吸水倍率的影响，发现不同加入方式对产品性能有很大影响。
关键词： 聚天门冬氨酸；吸水树脂；吸水率
中图分类号：X
1. 引言
聚天门冬氨酸高吸水性树脂（PASP）是一种含有强亲水性基团，并具有良好生物可降解性的新型功能高分子材料。
其应用范围十分广泛，除主要用于卫生保健用品如纸尿布、尿不湿外，在农林园艺、电缆、土木建筑、医疗和食品包装等方面也有广泛的应用[1,2]。
一般从高吸水性树脂的吸水性能及生物可降解性上，将其分为超强吸水性树脂和生物可降解性树脂[3]。
有些超强吸水性树脂如交联聚丙烯酸，其吸水倍数高，但降解能力很差，对环境造成一定的污染；而生物可降解性树脂解决了这一问题，但有些树脂的吸水倍数不是很高，如交联聚环氧乙烷，交联聚乙烯醇等；而聚天门冬氨酸超强吸水性树脂具有了以上优点，即吸水倍数高且可生物降解性。
而且它在人体中不显抗原性，代谢物无毒，对人类安全，是一种很有发展前景的绿色环保型高吸水性树脂。
本文以聚天门冬氨酸为原料，通过各种实验条件下途径合成具有很强吸水能力的树脂，考察其吸水能力，为该产品的进一步开发提供基础数据。
2. 实验材料与方法
2.1 实验材料
本实验室合成的聚琥珀酰亚胺（PSI），分子量为180 000。
2.2 实验方法
取1.000g PSI溶解28mL N，N－二甲基甲酰胺（DMF）中。
加入8.0mL去离子水，置于40℃水浴恒温磁力搅拌器中搅拌0.5h，再加入0.072g交联剂己二胺，反应1h。
反应结后，加入无水乙醇沉淀静置，除去上层清液，置于60℃鼓风干燥器中干燥。
把干燥后的中间体粉碎，加入适量的无水乙醇/去离子水（等体积比），置于40℃水浴恒温磁力搅拌器中搅拌，并同时补充27%NaOH溶液进行水解反应，固体将逐渐溶解，并同时出现胶体。
待固体全部
联系人：谭天伟. 第一作者：杨俊(1982－)，男，博士研究生
1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金资助（20030010004）。
Corresponding author: TanTianwei. Email: tantw@
Founding item: supported by the National Natural Science Foundation of China （20325622，20576013，50373003）
2.3 吸水率测定
取0.200g产品置于自制滤袋中，置于去离子水中，使其吸水膨胀。
每隔一段时间将滤袋取出，悬挂15min，称重。
计算公式如下：Q=（M2-M1）/M1。
上式中M1是树脂质量（g），M2是吸水后树脂的质量（g），Q是吸水率（g/g）。
3. 实验结果与讨论
3.1 不同溶剂量的影响
取1.000gPSI分别溶解于28mL、32mL和36mLDMF溶液中，交联剂加入量为0.072g 。
实验结果如下：
表1不同溶剂量对吸水率的影响
20 24 28 32 36 40
溶剂体积
(mL)
吸水率(g/g) 186 235 286 323 288 253
PSI在溶剂DMF中溶解，分散成单个的分子，在一定的交联剂条件下，溶剂量的不同将对产品的吸水性能产生很大影响。
如果溶剂量较多，则单个分子之间将能充分展开，分子间距很大，因而形成的树脂网格孔洞较大，从而能容纳更多的水分子，因而吸水率较高。
反之，分子之间没有充分的空间伸展，形成的树脂孔洞较小，得到的产品吸水率很小。
但加入溶剂量过多，将导致树脂网孔过大，吸收大量水后，会发生树脂溶解的情况，因而吸水率将下降。
3.2 不同交联剂量的影响
取1.000gPSI，溶解于28mLDMF中，交联剂加入量分别为0.068g、0.072g和0.076g。
实验结果如下:
表2 不同交联剂量对吸水率的影响
交联剂浓度
(g/L) 2.143 2.286 2.429 2.571 2.714 2.857
吸水率(g/g) 282 341 414 277 184 138
从上面结果可以看出，不同量交联剂对树脂的吸水率将有很大影响。
交联剂量越多，使分子之间间隔越小，得到的树脂孔径越小，能够容纳的水分子也就越少，所以吸水率越小。
反之，分子之间分隔较远，得到的树脂孔径较大，从而吸水率较高。
3.3 PSI与其它物质的复配实验
为了进一步考察产品的性能，并希望提高产品的吸水率，我们进行了单剂的复配实验。
但考虑到绿色环保要求，我们要复配的物质主要集中在生物可降解方面。
取1.000gPSI,溶解于28mLDMF中，交联剂加入量为0.072g。
分别加入0.200g、0.400g、
表3 不同复配物对吸水率的影响
复配物质量(g) 空白 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
方法Ⅰ
复配物种类吸水率(g/g)
红薯淀粉320 215 124 200 154 202
乙基纤维素201 334 154 152 114 181
卡拉胶128 272 130 200 280 264
方法Ⅱ
复配物种类吸水率(g/g)
红薯淀粉372 547 196 261 262 132
乙基纤维素299 376 266 331 318 180
卡拉胶400 241 123 129 118 105
从以上实验结果可以看出，加入方式Ⅰ以卡拉胶为复配物，产品吸水率均有不同程度的提高，其中以0.6g/gPSI的加入量最佳。
但红薯淀粉以方法Ⅰ的方式加入反而导致吸水率的降低，具体原因有待进一步的考察。
在加入方式Ⅱ情况下，复配以后的产品均有不同程度的提高，以红薯淀粉原料产品(0.2g/gPSI)的吸水率提高最为明显。
4. 结论
聚天门冬氨酸吸水树脂制备最佳条件为：溶剂量/PSI＝28mL/g, 交联剂/PSI＝0.072g/g。
复配物的加入能够显著提高聚天门冬氨酸单剂的吸水率，其中采用方法Ⅱ加入红薯淀粉(0.2g/gPSI)制得产品吸水性能最佳。
参考文献
[1] 何叶丽. 高吸水性聚合物性能指标与测试方法[J]. 化工新型材料,1998，26（12）：22-24
[2] Masayuki Tomida, Takeshi Nakato, Shigeyuki Matsunami, Toyoji Kakuchi, 1997. Convenient synthesis of high molecular weight poly (succinimide) by acid-catalysed polycondensation of L-aspartic acid. Polymer. 38(18), 4733-4736.
[3] 入里义竑,玉谷弘明,助川诚，等. 交联聚天门冬氨酸树脂的生产方法[P]. 中国. 发明专利申请公开说明书98109413.9. 1999.
Synthesis a novel hydrogels resin based on poly(aspartic
Jun Yang, Li Fang, Fang Wang, Tianwei Tan
1Beijing University of Chemical Technology, Beijing,100029, 2State Key Laboratory of Chemical
Resource Engineering, Beijing, 100029
Email: twtan@
Abstract:
A kind of hydrogels resin-poly(aspartic acid) was synthesized by chemical cross-linked method. The effect of volume of solvent, the amount of cross-linker on swelling ratio was studied. Some composites were added into the hydrogels and it was found that the different of adding method had significantly influence on swelling ratio.
Keywords: Poly(aspartic acid); resin; swelling ratio
本论文部分内容曾用英文发表在Journal of Applied Polymer Science杂志上：Jun Yang, Li Fang, Tianwei Tan, 2006. Synthesis and characterization of superabsorbent hydrogels composites based on polysuccinimide. Journal of Applied Polymer Science,102(1): 550-557.。