2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的性質(zhì)及應用

第30卷第2期2007年02月2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的性質(zhì)及應用劉書(shū)靜,李漢承2果秀敏,王春,馬晶軍1(1.河北農業(yè)大學(xué)化學(xué)系河北保定071001;2.中化化工科學(xué)技術(shù)研究院,北京100083)[摘要]介紹了一種重要的化工有機中間體2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,主要從性質(zhì)、應用領(lǐng)域國內外開(kāi)發(fā)現狀進(jìn)行了綜述[關(guān)鍵詞]2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸:性質(zhì);應用[中圖分類(lèi)號]TQ247.51[文獻標識碼]A[文章編號]1003-5095(2007)020017-032-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS是一種水泥分散劑、早強劑、增強劑:APS與丙烯酸、四氫苯甲溶性陰離子單體,是極具發(fā)展潛力的有機中間體,具酸、木質(zhì)素磺酸等接枝共聚,可以制備鉆井液分散劑有多種優(yōu)異性能,廣泛用于紡織、石油開(kāi)采、水處理、和抗鈣性能好的穩定劑、降黏劑、降濾失劑等;AMPS塑料、造紙和涂料等領(lǐng)域。本品均聚物或丙烯酸共聚與N-乙烯基吡咯烷酮類(lèi)的嵌段共聚物,作為三次采低分子量聚電解質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)及應用中有廣泛的用油的增黏劑,在高溫、高壓、高剪切條件下使用不發(fā)生途,是當前水處理阻垢分解劑中阻止磷酸鈣、碳酸鈣、降解,穩定性良好。目前AMPS作為有效的改性單體已鋅鹽、鐵、黏泥最好的分散劑;紡織上作為漿料,加入經(jīng)滲入油田化學(xué)品各個(gè)領(lǐng)域的聚合物改性,很好解決合成纖維中可改善織物吸濕性;本品的均聚和共聚物了采油聚合物中抗鹽性、抗高溫性、抗剪切三大棘手可改善油井中油流動(dòng)狀況,提高產(chǎn)量。因此,日益受到問(wèn)題。我國AMPS最大市場(chǎng)是油田三次采油,作為鉆井科學(xué)工作者和生產(chǎn)者的重視液、完井液和壓裂液等1AMPS的性質(zhì)2.2水處理工業(yè)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸是強酸,在水溶目前全球約1/3的AWPS單體用于水處理工業(yè)液中其pH取決于它的濃度。其鈉鹽在水中為中性,在MPs的均聚物或與丙烯酰胺、丙烯酸等單體的共聚25℃時(shí),100g水可溶解150g本品,100g二甲基物可作為污水凈化過(guò)程中的淤泥脫水劑;在封閉水甲酰胺①MF)可溶解大于100g本品。30%乙醇中本品循環(huán)系統中用作鐵、鋅、鋁、銅以及合金的防腐劑;還最大溶解度為30%,其余溶劑對它溶解度均很小。它可用于加熱器冷卻塔、空氣凈化劑和氣體凈化劑的極易吸水,干燥的AMPS在室溫下很穩定,不會(huì )自聚除垢劑、阻垢劑等。國外大量使用表明,以AMS作為合,但它在水溶液中很易聚合。其在水溶液中水解很處理劑用量少,效果優(yōu)于現有聚丙烯酰胺類(lèi)水處理慢,本品鈉鹽在pH=9的水溶液1個(gè)月內不水解劑。目前國內一些大中城市污水處理已經(jīng)開(kāi)始使用2APS主要應用領(lǐng)域AMPS,其中華東年消耗約300t,華南年消耗約150t,京津2.1石油工業(yè)唐年消耗200t,年總消耗量約650t。聚丙烯酰胺是重要的油田化學(xué)品,但耐鹽、耐高2.3合成纖維工業(yè)溫、耐酸性差,易發(fā)生沉淀。研究發(fā)現,AMPS作為改性AMPS同丙烯腈共聚,可以顯著(zhù)改善腈綸、丙烯酸單體效果非常明顯。AMPS與甲基丙烯酸丙烯酰胺制酯類(lèi)合成纖維的染色功能,作為合成纖維染色推進(jìn)劑成三元共聚物,用于固井水泥外加劑,可起到高溫緩具有良好性能,可以提高合成纖維吸濕性、耐熱性、防凝作用,可以在高溫髙鹽環(huán)境下使用;與NN-二甲基污性,使之具有離子交換性,還能改進(jìn)纖維手感和強丙烯酰胺的共聚物可用于油井水泥漿失水劑;與木質(zhì)度。AMPS對聚酯聚酰胺、聚丙烯、聚偏乙烯等也具有素磺酸鈣、丙烯酰胺的接枝共聚物,是非常優(yōu)異的水明中國煤化工[收稿日期]2006-12-11CNMHG[作者簡(jiǎn)介劉書(shū)靜(1979-),女,助教,研究方向為高分子化含有AMPS的水溶性聚合物,可以作為紙張增強學(xué)劑、精紙漿及其填料利用率的提高劑在紙等無(wú)紡物18·河北化工第2制造過(guò)程中的漿料分散劑紙剝離性提高劑等。在紙制得磺化苯乙烯/馬來(lái)酸酐共聚物,可較好阻CaC3張生產(chǎn)過(guò)程中,AMPS可用于改進(jìn)填料和紙漿碎屑的垢,與其他藥劑復合使用,效果更佳保留率,并提高漿料的脫水速率等。目前,我國進(jìn)口的AMPS總量約為3.2萬(wàn)t/a,進(jìn)2.5涂料工業(yè)口價(jià)格為4萬(wàn)元/t,隨著(zhù)各行業(yè)逐步對APS優(yōu)越性AMPS是涂料工業(yè)性能優(yōu)良的改性劑、膠粘劑和能的認識和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,國內對AMPS的需涂飾劑等性能提高劑。AMPS共聚物用作丙烯酸系陰求量將快速上升。由于生產(chǎn)技術(shù)落后致使產(chǎn)品質(zhì)量離子電泳漆或固化涂料的基礎樹(shù)脂能明顯提高涂膜差、價(jià)格高污染重生產(chǎn)出的粗品也只能用于造紙、光澤和強度。AMPS和多羥基化合物加熱熔融的混合水處理等領(lǐng)域。對于像油田化工、化纖紡織涂料生產(chǎn)物是熱熔性膠粘劑。AMS與偏氯乙烯一丙烯酸樹(shù)脂以及電子工業(yè)等產(chǎn)品質(zhì)量要求高的行業(yè),生產(chǎn)所需的共聚得到的水溶性聚合物涂到聚烯烴膜上,可以提高AMPS只能依賴(lài)進(jìn)口其耐熱密封性能。3.2國外開(kāi)發(fā)現狀2.6醫藥和日化工業(yè)20世紀80年代,國際上出現了含磺酸基團共聚由AMPS和丙烯腈共聚得到中空纖維,可用于血物的開(kāi)發(fā)熱潮,將AMPS單體(2-丙烯酰胺-2-甲基液透析,也可用于改善治療血栓疾病AMS和亞乙基丙基磺酸)引進(jìn)共聚物,這類(lèi)共聚物具有多功能性,可丙烯酸二甲酯交聯(lián)制備的聚合物可作為隱形眼鏡的以有效地防治由于均聚物與水中離子反應,產(chǎn)生難溶優(yōu)質(zhì)材料AMS共聚物水溶液或乙醇溶液可作為醫性聚合物鈣凝膠的后果,能有效地分散顆粒物,用電極的黏附液體,其特點(diǎn)是導電性能好,不傷害皮穩定金屬離子,尤其對鐵垢有很好的阻垢分散作用。膚。另外,APS的均聚物在化妝品方面可作為膏霜、目前國外已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品有 AA/AMPS; AA/AM/AMPS口紅等增稠劑、潤滑劑等。AA/AMPS/乙烯醇; AA/AMPS/AMPP; AA/AMPS/SS。國外3國內外開(kāi)發(fā)現狀專(zhuān)利報道的降失水劑主要有二元共聚物:P3.1國內開(kāi)發(fā)現狀(NNDMA/AMPS)、P(St/AMPS)、P(VP/S);三元共聚物P我國AMPS研究與生產(chǎn)起步晚,國內于20世紀( AM/AMPS/AA)、P( AM/AMPS/IA)、P(St/AMPS/AA)P90年代初開(kāi)發(fā)成功。河南輝縣振興化工廠(chǎng)采用中國 AM/VMAA/AMPS);四元共聚物:P(AMwP/APS/AA)。石油科學(xué)研究院技術(shù)建成70t/a小規模裝置,經(jīng)過(guò)目前,AMPS已成為國內引人矚目的熱點(diǎn)有機化多年努力和技術(shù)創(chuàng )新,目前能夠生產(chǎn)出995%AMS。工原料,部分科研機構的合成技術(shù)也較成熟,尤其是近年來(lái),黑龍江石油科學(xué)研究院成功開(kāi)發(fā)出APS合我國許多油田處于三次采油期國內水處理領(lǐng)域用量成技術(shù),并與山東壽光聯(lián)盟化工集團合作建成1000t/a巨大,都對APS質(zhì)量和數量提出了更高更多要求。因裝置,產(chǎn)品純度為99.2%,達到聚合級要求。另外,南此國內在加快建設APS裝置的同時(shí),應加大應用研京伊亞化工公司菏澤朝輝化工有限公司、銅陵星海究力度,以促進(jìn)APS工業(yè)健康快速發(fā)展合成材料廠(chǎng)等也建有小規模裝置。目前國內AMPS應[參考文獻]用研究相當薄弱,主要在油田和水處理領(lǐng)域使用,合1紀永亮95水處理藥劑研究及應用學(xué)術(shù)研討會(huì )論文評價(jià)U]工業(yè)水處理,1995,15(6):1-4成技術(shù)與國外相比差距較大,因此產(chǎn)品純度不高,也(2]林保平等丙烯酸/2-丙烯酰肢氧基乙磺酸鈉共聚物阻碳酸鈣垢影響到下游產(chǎn)品應用。性能研究[]工業(yè)水處理,1995,15(5):8-10崔小明以丙烯酸/AMPS共聚而成產(chǎn)品YSS-913路長(cháng)青等磺酸共聚物的合成及阻垢性能的研究[門(mén)工業(yè)水處理,類(lèi)似于國外最初開(kāi)發(fā)的一個(gè)品種,林保平等合成的(王德字、磺化苯乙烯一馬來(lái)酸酐共聚物的合成及其阻垢性能研究丙烯酸/2-丙烯酰氧基乙磺酸鈉共聚物有較好的阻].工業(yè)水處理1994,14(5):12-15垢效果,該共聚物對ca有較高的容忍度,可用于馮截,彭志剛陳大鉤,等油井水泥抗鹽降失水劑F的室內Ca2含量較高的冷卻水中。路長(cháng)青等[3】合成丙烯合成與性能評價(jià)[]鉆井液與完井液,2004,21(3):25-27酸/2-丙烯酰胺/2-甲基丙基磺酸三元共聚物對其ustP:45156019505-07[8]Us[P]:阻垢機理研究表明:該共聚物在阻Ca3PO)2垢、穩定9Jus中國煤化工鋅和分散氧化鐵方面性能優(yōu)越并證明磺酸基團是阻019[]uCNMHGCa3O)2垢的有效官能團。王德宇利用苯乙烯與馬a2.:514.925來(lái)酸酐先共聚然后用制得的共聚物與S03磺化反應GBP1:220252619880928(下轉第20頁(yè))河北化工第2期將準備好的供試品開(kāi)口置于藥品穩定性實(shí)驗箱2.3室溫留樣考察中,溫度調節為60℃,放置10d于第5d,第10d取模擬上市包裝3批樣品適量,在室溫條件下自取樣。按規定項目檢測,結果見(jiàn)表3然放置(溫度18-28℃,相對濕度60%±15%)。分別表3高溫(60℃)實(shí)驗結果于36、9個(gè)月末定期取樣檢測,并與0個(gè)月樣品比時(shí)呵/性狀外觀(guān)p值比旋度/C)干燥失重A%含量%結果較,結果見(jiàn)表6。0白色結晶性粉末7.2106.10.0299.8合格微黃色7.1106299.6不合格表6室溫留樣考察結果批時(shí)間外觀(guān)pH比旋度干燥失含量10黃色7.210590.0399.7不合值/(°)重偉高%2.2.2高濕度實(shí)驗0白色結品粉末7.5105.40.0599.6合格供試品開(kāi)口置于藥品穩定性實(shí)驗箱中,溫度調節7.5105.50.0499.5合格為25℃,相對濕度調為90%±5%放置10d于第5d0601102自色7.510540.059.5合格和第10d取樣,同時(shí)準確稱(chēng)量實(shí)驗前后供試品的重3白色量,以考察維生素鈉吸濕潮解性,若吸濕增重5%以6為白色2510600595合格上,則在相對濕度75%±5%條件下,同法進(jìn)行實(shí)驗,若1白色7.5105.90.0799.5合格吸濕增重在5%以下,其他考察項目符合要求則不再0601112色7.4105.90.05996合格進(jìn)行此項實(shí)驗,結果見(jiàn)表43白色7.5106.00.0499.5合格表4高濕度實(shí)驗0%±5%)25℃6類(lèi)白色74106.10.089.5合格時(shí)間外觀(guān)pH比旋度干燥失含量結備0白色結晶粉末75105.50.0699.6合格/d性狀值/(重偶%偉%論注1白色75105.60.0499.5合格白色結晶0601122白色7.5105.50.0599.5合格7.2106.10.028合格合格性粉末3白色7.5105.50.0799.4合格結晶體微紅增濕重量.8不合格吸濕增重6類(lèi)白色005995合格板結嚴重0.12%不明顯3結論結品體,板結嚴重發(fā)黃7.2106增濕重量9.4不合格吸濕增重維生素C鈉在儲存、運輸過(guò)程中,要遮光、密閉、不明顯防潮遠離熱源保證產(chǎn)品在有效期內的質(zhì)量。在兩種包2.2.3強光實(shí)驗(表5裝形式下,經(jīng)過(guò)6個(gè)月加速實(shí)驗,從第1個(gè)月就發(fā)現表5光照實(shí)驗結果(4500±500)1x包裝B的樣品外觀(guān)基本沒(méi)有變化,與包裝A區別不太時(shí)間外觀(guān)pH比旋度干燥含量結備明顯,從第2個(gè)月包裝B明顯好于包裝A,故本品擬d,性狀值/C)失重/%A論注0白色結晶性粉末72106.10.0299.8合格合格采用包裝B即里層塑料袋外層鋁箔袋。5白色發(fā)污7.110620.0599.7不合格外觀(guān)變化參考文獻]10類(lèi)白色發(fā)污7210540.04998不合格外觀(guān)變化,[1]中華人民共和國藥典2000二部[S.200Study the Stability Effects of Sodium Ascorbate on Packaging MaterialsNIU Hui-fen, ZHANG Xian-zhi, XU Xue-zeng(1. Hebei Welcome Pharmaceutical Co, Ltd, Shi jiazhuang 050031, China; 2. The Grand Pharmacy of NCPC, Shi jiazhuang 050031ChinaAbstract: The effects of different packaging materials on Sodium ascorbate under different conditions of temperature,humidity, light and periods of time were studieKey words: Sodium ascorbate: packaging material; stabilit33W3景33”33是3晷(上接第18頁(yè))The Property and Application of 2-Acrylanmido-2-methylpropanesulfonic acidLIU Shu-jing, LI Han-cheng GUO Xiu-min, WANG Chun', MA Jing-ju(1. Department of Chemistry University of Agriculture of HebeResearch Institute ofChina Chemistry Science and Technology, Bei jing 100083, China)中國煤化工Abstract:In this paper we introduced one chemistryintermediateN MHGIfonic acid, review theproperty, summarized the application and the development of research inside and outside.Key words: 2-acrylanmido-2-methylpropanesulfonic acid: property: application