2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)是一种多功能的水溶性阴离子表面活性剂单体,其分子式为C7H13NO4S,具有多种优异的化学和物理性质。以下是对该化合物的详细解析:
一、基本性质
外观:白色结晶体粉末,有酸臭味。
熔点:185℃(分解)。
水溶性:在25℃的水中溶解度为150g/100g,具有较强的吸湿性。
溶解性:溶于二甲基酰胺(DMF),部分溶于甲醇、乙醇,难溶于丙酮、甲苯等溶剂。
稳定性:在室温下稳定,但在水溶液中极易聚合,需添加阻聚剂以防止自聚。其钠盐水溶液在pH值大于9的条件下,具有优良的耐水解性。
二、化学性质
pH值:0.1%(重量比)水溶液的pH值为2.6,显示强酸性。
聚合性:AMPS单体既可进行均聚,也可与丙烯腈、丙烯酰胺等水溶性单体,或苯乙烯、氯乙烯等非水溶性单体进行共聚。
三、应用领域
AMPS作为一种极具发展潜力的有机中间体,广泛应用于多个领域:
纺织工业:AMPS的共聚物可用于改善合成纤维(如腈纶、丙烯酸酯类纤维)的染色功能,提高纤维的吸湿性、耐热性、防污性,并赋予其离子交换性,改进纤维的手感和强度。
石油开采:AMPS作为改性单体,已广泛应用于油田化学品中,解决了采油聚合物中的抗盐性、抗高温性、抗剪切性等难题。AMPS单体及其共聚物在钻井液、完井液和压裂液等方面具有重要应用。
水处理:AMPS的均聚物或与丙烯酰胺、丙烯酸等单体的共聚物,可用作污水净化过程中的淤泥脱水剂,以及封闭水循环系统中的防腐剂、除垢剂和阻垢剂。AMPS的优异性能使得其在水处理工业中占据重要地位。
造纸工业:含有AMPS的水溶性聚合物可用作纸张增强剂、精纸浆及其填料利用率的提高剂,在纸等无纺物抄造过程中起到浆料分散剂、纸剥离性提高剂等作用。
涂料工业:AMPS共聚物可用作丙烯酸系阴离子电泳漆或固化涂料的基础树脂,显著提高涂膜的光泽、强度和耐候性。AMPS还可用于胶粘剂和涂饰剂等性能提高剂。