聚天門冬氨酸的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、聚天門冬氨酸（PASP）是一種可生物降解高分子材料，具有緩釋、阻垢、保濕等多種功能，在很多領(lǐng)域都具有十分廣泛的應(yīng)用前景。本文以L-天門冬氨酸和馬來(lái)酸酐為原料，采用液相合成法制備聚天門冬氨酸高分子材料，通過單因素試驗(yàn)考察了催化劑與反應(yīng)物的比例、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶劑的種類等因素對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量大小的影響，通過正交試驗(yàn)得到了最佳的合成條件，并在此條件下制備了目標(biāo)產(chǎn)物，通過核磁分析、紅外光譜分析、凝膠色譜分析、熱重分析對(duì)其

2、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并探究了目標(biāo)產(chǎn)物的吸水性和緩釋性。其主要研究工作以下：
　　(1)以L-天門冬氨酸為原料，液相合成法制備了聚天門冬氨酸高分子材料。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到目標(biāo)產(chǎn)物最佳的合成條件為：催化劑/反應(yīng)物=1:5，反應(yīng)壓力為0.02 MPa，反應(yīng)溫度為205℃，反應(yīng)時(shí)間為5.5 h。研究結(jié)果表明：聚天門冬氨酸不溶于常規(guī)的有機(jī)溶劑，能與水以任意比例互溶。相對(duì)分子質(zhì)量在42000左右的聚天門冬氨酸的熔點(diǎn)為

3、389.4-405.3℃。通過熱重分析得出聚天門冬氨酸在290℃以下失重少，主要為吸附水，證明其在290℃以下沒有分解，熱穩(wěn)定性較好。對(duì)L-天門冬氨酸為原料合成的聚天門冬氨酸進(jìn)行了交聯(lián)處理，探究交聯(lián)產(chǎn)物的吸水性能與交聯(lián)劑的加入量和相對(duì)分子質(zhì)量大小之間的關(guān)系，結(jié)果表明：PASP的相對(duì)分子質(zhì)量越大，吸水性越強(qiáng)，當(dāng)交聯(lián)劑/PASP為9％，吸水性最強(qiáng)。
　　(2)以馬來(lái)酸酐為原料，液相合成法制備了聚天門冬氨酸高分子材料。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正

4、交試驗(yàn)對(duì)合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到目標(biāo)產(chǎn)物最佳的合成條件為：催化劑/反應(yīng)物=1:8，反應(yīng)壓力為0.01 MPa，反應(yīng)溫度為185℃，反應(yīng)時(shí)間為5.5 h。研究結(jié)果表明：聚天門冬氨酸不溶于常規(guī)的有機(jī)溶劑，能與水以任意比例互溶。相對(duì)分子質(zhì)量在16000左右的聚天門冬氨酸的熔點(diǎn)為321.5~336.7℃。通過熱重分析得出聚天門冬氨酸在270℃以下失重少，主要為吸附水，證明其在270℃以下沒有分解，熱穩(wěn)定性較好。對(duì)馬來(lái)酸酐為原料合成的聚天門冬氨酸

5、進(jìn)行了交聯(lián)處理，探究交聯(lián)產(chǎn)物的吸水性能與交聯(lián)劑的加入量和相對(duì)分子質(zhì)量大小之間的關(guān)系，結(jié)果表明：PASP的相對(duì)分子質(zhì)量越大，吸水性越強(qiáng)，當(dāng)交聯(lián)劑/PASP為10%，吸水性最強(qiáng)。通過測(cè)試土壤中磷酸根離子的濃度探究了聚天門冬氨酸的緩釋性能，以聚天門冬氨酸做緩釋劑時(shí)土壤中磷酸根離子的有效濃度能保持長(zhǎng)達(dá)20多天，其緩釋性能優(yōu)于緩釋劑AVALL。
　　(3)通過對(duì)產(chǎn)物吸水性的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)以馬來(lái)酸酐為原料合成的PASP要比以L-天門冬氨酸為原料合