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聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠(PAMPS)

时间:2023-03-24 11:49:23来源:food栏目:食品快速检测 阅读:

 

聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠(PAMPS)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠(PAMPS)

[结构式]

[物化性质]白色结晶固体,熔点为185℃(分解),极易溶于水和二甲基甲酰胺,难溶于苯、乙腈、乙烷、乙酸乙酯等溶剂。

[制备方法](1)单体制备方法

AMPS的合成始于1961年,20世纪70年代美国Lubrizol公司首先工业化,之后日本、英国也相继出现工业装置。AMPS的合成主要以丙烯腈、异丁烯和发烟硫酸为原料。

①二步合成法

Lubrizol公司的合成方法是二步法,此法是先将异丁烯加到醋酸-氯甲烷体系,再将混合物加入三氧化硫醋酸溶液,形成乙酰硫酸,之后再与异丁烯反应,生成甲代丙烯磺酸,最后与丙烯腈反应生成AMPS。

②一步合成法

Rohm & Haas 公司提出了合成AMPS的一步法,此方法是低温下,将异丁烯溶解于丙烯腈中,滴加发烟硫酸,然后将反应混合物升温继续反应2h,随后将反应液分离,得白色结晶产品,收率85%。

③常温分步法

目前国内普遍采用此方法,即在室温或在冷却下,将发烟硫酸加入到兼做原料和溶剂的过量丙烯腈中,然后向反应物中通入异丁烯,升温至40~50℃,反应一定时间,冷却至室温,得白色结晶,收率80%以上。

(2)聚合物制备实例

①AMPS单体制备在装有搅拌器、回流装置、分液漏斗、温度计的反应釜内,用高纯氮赶走空气,加入丙烯腈和98%的浓硫酸,升温至30~60℃水解,使丙烯酰胺生成量至少有丙烯腈质量分数的1%后,加入异丁烯,于30min内加完,搅拌lmin,加入少量水,然后冷却滤去沉淀物,用丙烯腈洗净后干燥,可得2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸无色晶体,收率77.8%,纯度98.8%。

②溶液聚合按化学计量的2-丙烯酰基2-甲基丙磺酸钠溶于适量的去离子水中,加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反应器中。将计量的过硫酸铵用适量的去离子水配成稀溶液放入滴液漏斗中。开动搅拌并将反应温度缓缓升至85~90℃,保持此温度并在搅拌下滴加溶有计量的过硫酸铵的水溶液。控制滴加速度在3~4h内加完,加完后保持反应温度继续反应1h,停止加热将反应液冷至室温。

[技术指标]

HG/T3642-1999

[应用]AMPS的均聚物和共聚物在水处理中有广泛的用途,可用作高硬度和较宽pH值范围水质条件阻钙的阻垢剂,同时也有效地用作铁、锌、铜、铝及其合金的缓蚀剂,在锅炉、冷却塔、空气洗涤器、气塔除去或抑制水垢的形成。AMPS与丙烯酸、低分子量的丙烯酰胺均聚物和共聚物可有效地抑制CaCO3、CaSO4垢。PAMPS与HEDP及PCA的阻垢性能比较见表5-8。

表5-8 PAMPS、HEDP和PCA阻垢性能比较

从表5-8可以看出,PAMPS的阻垢性能随着浓度的增加而增加,并优于HEDP与PCA。当.PAMPS浓度为10mg/L时,阻CaCO3垢率为83.73%,阻CaSO4垢率达到100%。

由2-丙烯酰基-2甲基丙基磺酸钠经自由基均聚合反应制得的聚2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸水溶性磺酸型大分子,是一种磺酸型阻垢分散剂。磺酸基所起的作用使大分子本身具有分散污垢颗粒,溶解难溶盐类的能力。这类阻垢分散剂一般不单独使用,多与其他药剂复配,发挥协同作用。

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