聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸鈉(PAMPS)

時(shí)間：2023-03-24 11:49:23來源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸鈉(PAMPS)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]白色結(jié)晶固體，熔點(diǎn)為185℃(分解)，極易溶于水和二甲基甲酰胺，難溶于苯、乙腈、乙烷、乙酸乙酯等溶劑。

[制備方法](1)單體制備方法

AMPS的合成始于1961年，20世紀(jì)70年代美國(guó)Lubrizol公司首先工業(yè)化，之后日本、英國(guó)也相繼出現(xiàn)工業(yè)裝置。AMPS的合成主要以丙烯腈、異丁烯和發(fā)煙硫酸為原料。

①二步合成法

Lubrizol公司的合成方法是二步法，此法是先將異丁烯加到醋酸-氯甲烷體系，再將混合物加入三氧化硫醋酸溶液，形成乙酰硫酸，之后再與異丁烯反應(yīng)，生成甲代丙烯磺酸，最后與丙烯腈反應(yīng)生成AMPS。

②一步合成法

Rohm & Haas 公司提出了合成AMPS的一步法，此方法是低溫下，將異丁烯溶解于丙烯腈中，滴加發(fā)煙硫酸，然后將反應(yīng)混合物升溫繼續(xù)反應(yīng)2h，隨后將反應(yīng)液分離，得白色結(jié)晶產(chǎn)品，收率85%。

③常溫分步法

目前國(guó)內(nèi)普遍采用此方法，即在室溫或在冷卻下，將發(fā)煙硫酸加入到兼做原料和溶劑的過量丙烯腈中，然后向反應(yīng)物中通入異丁烯，升溫至40～50℃，反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻至室溫，得白色結(jié)晶，收率80%以上。

(2)聚合物制備實(shí)例

①AMPS單體制備在裝有攪拌器、回流裝置、分液漏斗、溫度計(jì)的反應(yīng)釜內(nèi)，用高純氮趕走空氣，加入丙烯腈和98%的濃硫酸，升溫至30～60℃水解，使丙烯酰胺生成量至少有丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%后，加入異丁烯，于30min內(nèi)加完，攪拌lmin,加入少量水，然后冷卻濾去沉淀物，用丙烯腈洗凈后干燥，可得2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸無色晶體，收率77.8%，純度98.8%。

②溶液聚合按化學(xué)計(jì)量的2-丙烯酰基2-甲基丙磺酸鈉溶于適量的去離子水中，加入到裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反應(yīng)器中。將計(jì)量的過硫酸銨用適量的去離子水配成稀溶液放入滴液漏斗中。開動(dòng)攪拌并將反應(yīng)溫度緩緩升至85～90℃，保持此溫度并在攪拌下滴加溶有計(jì)量的過硫酸銨的水溶液。控制滴加速度在3～4h內(nèi)加完，加完后保持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)1h，停止加熱將反應(yīng)液冷至室溫。

[技術(shù)指標(biāo)]

HG/T3642-1999

[應(yīng)用]AMPS的均聚物和共聚物在水處理中有廣泛的用途，可用作高硬度和較寬pH值范圍水質(zhì)條件阻鈣的阻垢劑，同時(shí)也有效地用作鐵、鋅、銅、鋁及其合金的緩蝕劑，在鍋爐、冷卻塔、空氣洗滌器、氣塔除去或抑制水垢的形成。AMPS與丙烯酸、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與HEDP及PCA的阻垢性能比較見表5-8。

表5-8 PAMPS、HEDP和PCA阻垢性能比較

從表5-8可以看出，PAMPS的阻垢性能隨著濃度的增加而增加，并優(yōu)于HEDP與PCA。當(dāng).PAMPS濃度為10mg/L時(shí)，阻CaCO3垢率為83.73%，阻CaSO4垢率達(dá)到100%。

由2-丙烯酰基-2甲基丙基磺酸鈉經(jīng)自由基均聚合反應(yīng)制得的聚2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸水溶性磺酸型大分子，是一種磺酸型阻垢分散劑。磺酸基所起的作用使大分子本身具有分散污垢顆粒，溶解難溶鹽類的能力。這類阻垢分散劑一般不單獨(dú)使用，多與其他藥劑復(fù)配，發(fā)揮協(xié)同作用。

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