紡織科軾迸膚年第6期雙丙酮丙烯酰胺的制備及在丙烯酸聚合物中的應(yīng)用遲蕾,陳以會(huì),杜宗良‘,李瑞霞,吳大誠(四川大學(xué)紡織研究所,四川成都610065)摘要:本文綜述了雙丙酮丙烯酰胺的制備方法,以及在丙烯酸酯乳液及其他丙烯酸聚合物中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:雙丙酮丙烯酰胺;制備;用途;丙烯酸聚合物中圖分類號(hào):1Q3264文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-0356(2004)06-0024-030引言造型并使頭發(fā)始終保持濕潤。雙丙酮丙烯酰胺的均聚物自身具有交聯(lián)性,可用作感光樹脂的原料及其添加劑,具有感光速雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,1965度快,曝光后非影像部分容易除去版面的強(qiáng)度、耐水性耐溶劑年由美國潤滑油公司首次開發(fā)成功,并在190年形成工業(yè)化性好等優(yōu)點(diǎn)國。將雙丙酮丙烯酰胺與胺類反應(yīng)制得的高效和生產(chǎn)。日本、前蘇聯(lián)及奧地利等國家也對(duì)其進(jìn)行了很多研究,專用環(huán)氧固化劑具有毒性小、紫外線穩(wěn)定性和耐候性好,耐化國內(nèi)對(duì)DAAM的研究始于1980年。雙丙酮丙烯酰胺化學(xué)名稱學(xué)腐蝕、固化收縮率小及不易龜裂等優(yōu)點(diǎn),在涂料和膠粘劑用為N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰膠,分子式為H。環(huán)氧樹脂中被廣泛應(yīng)用3NO2,分子量為16925。外觀是白色或稍帶黃色的片狀結(jié)晶,純除此之外,雙丙酮丙烯酰胺還可以用作纖維、水泥、玻璃及度大于9%;相對(duì)密度0.99(60℃),熔點(diǎn)57-58℃,沸點(diǎn)120℃聚氯乙烯等粘結(jié)促進(jìn)劑和改良劑,紡織品、紙張、含丙烯基的聚(8mmHg)、93-100℃(0.1-0.3mmg),粘度17-3Pas(60):合物塑料薄膜的熱敏粘合劑以及不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲溶于水和甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯氯甲烷、苯、乙酸二烯丙酯的交聯(lián)劑及紙張?jiān)鰪?qiáng)劑等。本文綜述了雙丙酮丙腈、苯乙烯、正己醇等多種有機(jī)溶劑,不溶于石油醚(30~60℃)等脂肪烴。DAAM易潮解在相對(duì)濕度大于70%的環(huán)境中易吸烯酰胺的制備方法及其在丙烯酸聚合物中的應(yīng)用。水而溶解,吸濕后的單體熔點(diǎn)隨吸濕量的增加而降低。1雙丙酮丙烯酰胺的制備方法6-13雙內(nèi)酮丙烯酰胺是一種重要的乙烯基單體,其結(jié)構(gòu)為1.1以丙酮、丙烯為原料以丙酮、丙烯腈為原料,在濃硫酸的催化作用下制備DAAMCH,= CHCAHCCH,C的方法是目前國外化學(xué)公司較多采用的方法。此方法工藝簡單,原料易得,成本低。丙酮丙烯腈以2:1的摩爾比加入到反從結(jié)構(gòu)中可看出它有3個(gè)反應(yīng)點(diǎn):①碳碳雙鍵DAM自身可以應(yīng)器中,在40℃下滴加濃硫酸,50℃下反應(yīng)4h,然后降至室溫加形成均聚物也可以和許多不飽和單體如丙烯酸、丙烯酸酯、苯入氨水中和苯取、蒸餾即可得到所需產(chǎn)品。反應(yīng)機(jī)理為:乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等聚合生成共聚體;②酮羰基,可以進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)和其他一些反應(yīng);③羰基上的a-碳原子,可以進(jìn)行2CH(CH2一9OINCH:= CHCNHCCH CCH如醇醛縮合等交聯(lián)反應(yīng)。其中,在通過碳碳雙鍵聚合到12以丙烯酰胺(AM)和二丙酮醇為原料類共聚物中的研究應(yīng)用較多。在酸性條件下,有陽離子樹脂存在時(shí)AM和二丙削醇在120雙丙酮丙烯酰胺不僅在丙烯酸類聚合物中得到了廣泛℃反應(yīng)6h即可得DAM。這種以雜多酸為催化劑的制備工藝應(yīng)用,還可用作不飽和聚氨酯涂料、環(huán)氧樹脂固化劑、噴霧定發(fā)是對(duì)以濃硫酸為催化劑的工藝的改進(jìn),其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)反應(yīng)釜的腐劑、感光樹脂等以及作為粘合劑的增強(qiáng)劑和固化劑2。DAAM的均聚物和共聚物具有吸水性和透氣性。雖然這些聚合物不蝕性小,反應(yīng)后處理簡單,不必用大量的堿中和,直接將催化劑溶于水,但具有水呼吸性即在濕度大的環(huán)境中可以吸收水分,過濾出來將產(chǎn)品重結(jié)晶就可得純品DAAM。反應(yīng)方程式如下當(dāng)濕度小于60%時(shí)吸收的水分重新釋放出來。利用這一特0 CHCH-CHCNH CH, CCH COH-CH,CCH CNHCCHCH性,可在發(fā)膠中加入15%~20%的共聚物,即可長久維持頭發(fā)稿日期:2004-11-15;修回日期:2004-11-22中國煤化工料作者簡介:遲蕾(1979-),女,碩士研究生,現(xiàn)從事電紡納米纖維研究CNMHG和異丙烯基丙酮在常壓通訊聯(lián)系人:杜宗良(1964-),男,博士副教授,四川大學(xué)紡織研究所70℃下反應(yīng)6h。反應(yīng)如下式2004年第6期紡織科技進(jìn)展25鍵可以和丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯等不飽和單體聚合生成共CHCNIk+ClhCUHCHCHCCH- CNIICCHICH.聚物所得聚合物分子鏈中的酮羰基又可以和肼基在室溫發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),從而改善了此類聚合物的交聯(lián)性能1.4以二丙酮醇和丙烯腈為原料用磷酸作催化劑,二丙酮醇和丙烯腈在70℃下反應(yīng)6h,然2.2在水溶性聚合物中的應(yīng)用DAAM是AM的一種衍生物,將其與AM等其他單體聚合,后萃取、蒸餾即可。反應(yīng)式如下可以制得水溶性的聚合物。 Mc. Cormick.C.L.和G.S.Chen{2以CHCHCN CHCCH COH- CH3CCH-CNHICCHCHAMN,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、DAAM為單體合成了兩個(gè)不同的體系。第1個(gè)體系是將AM和DMAM在30℃、以K2S2O作引發(fā)劑并通入氮?dú)獾臈l件下聚合;第2個(gè)體系是將AM與2在丙烯酸聚合物中的應(yīng)用DAAM在30℃、KS2O為引發(fā)劑作用下共聚,合成了單體含量從21在丙烯酸乳液中作為交聯(lián)劑的應(yīng)用87%降至43.5%的兩個(gè)體系。實(shí)驗(yàn)通過元素分析和C核磁共以丙烯酸酯為基本原料的水性涂料和粘合劑,由于其環(huán)境振光譜來評(píng)價(jià)體系反應(yīng)速率,并用 Fineman-Ros和keln-Tus保護(hù)性優(yōu)越,綜合性能優(yōu)良,在涂料和粘接劑工業(yè)中有著重要兩種方法計(jì)算出了反應(yīng)速率。最后通過對(duì)聚合物分子量的測(cè)的地位。近年來,向水性聚合物乳液中的聚合物大分子鏈上引定,得出了聚合物分子量隨DAM或DMAM含量的增加而下入酮羰基,以酰肼作為交聯(lián)劑使乳液實(shí)現(xiàn)室溫交聯(lián)成為了國內(nèi)降。外研究的熱點(diǎn)問題15?？梢韵蚓酆衔锎蠓肿渔溕弦胪蔒c. Cormick. O.L與Pk.L.S.2以ce(Ⅳ)作引發(fā)劑,將AM基的單體,除雙丙酮丙烯酰胺外,還有(甲基)丙烯醛、甲基乙烯與DAM混合單體共聚接枝到右旋葡萄糖苷上形成接枝共聚基酮、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙基酯等國4。但由于DAAM毒性物聚合反應(yīng)可達(dá)到986%的轉(zhuǎn)化率。綜合各種因素對(duì)聚合反小,合成原料簡單,特別是對(duì)增強(qiáng)涂料粘結(jié)性能大有好處,所以應(yīng)的影響得到了最佳的接枝條件是:反應(yīng)溫度為40℃,HNO3的現(xiàn)在主要用DAAM作為官能單體,向丙烯酸酯乳液共聚物鏈上濃度為0.∞05m/L,ce(Ⅳ)/右旋葡萄糖苷的比例在20以下,引入酮羰基。在此乳液中加入一定量的己二酰肼,當(dāng)乳液成膜 AM/DAAM為70/30。通過色譜分析表明,隨反應(yīng)溫度的升高后酮羰基于肼基在酸性條件下就可以發(fā)生脫水反應(yīng)生成腙類共聚單體濃度的增高及糖苷濃度的下降,接枝共聚反應(yīng)容易進(jìn)化合物,從而使聚合物乳液實(shí)現(xiàn)室溫交聯(lián)6-12。酮羰基與肼行。測(cè)定共聚物水溶液的粘度認(rèn)為溶液粘度隨分子側(cè)鏈上基交聯(lián)生成腙的反應(yīng)如下DAAM含量減少及溫度的升高而下降。=C=0+HN, -=C=N-NH-+ H2OMe, Cormick. C.L.22等人還進(jìn)一步研究了聚合物分子本Yasuharu Nakayama6將雙丙酮丙烯酰胺與丙烯酸、十八烷身的參數(shù),以及溶劑、聚合物相互作用減阻效應(yīng)的影響。首先合基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基已基酯等成了由AM、DAM和2-丙烯基-2-甲基丙烷磺酸共聚而成的混合單體聚合制得乳液,將碳酰肼作為交聯(lián)劑使所得乳液實(shí)現(xiàn)聚合物。用元素分析法和核磁共振碳譜對(duì)聚合物的組成進(jìn)行了室溫交聯(lián)固化。紅外光譜顯示,在1710cm-處的DAM的=了確定,并用Femn-Ros和 Kelen- Todos兩種方法計(jì)算出了C=0吸收峰與1670cm-處的氨基峰相比,隨反應(yīng)時(shí)間增加峰反應(yīng)速率。用旋盤和管流裝置對(duì)減阻效率進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果發(fā)高逐漸降低,定性地說明了酮羰基與肼基發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。現(xiàn)減阻效率與聚合物組成有關(guān),并且與聚合物和聚合物間,以崔月芝等人1將由DAAM參與共聚的丙烯酸酯乳液與及聚合物和溶劑間的相互作用有很大的關(guān)系。分子間的作用含有肼基的聚氨酯水分散體系混合后,得到了交聯(lián)型聚氨酯/力會(huì)增強(qiáng)減阻現(xiàn)象。一般來說,增加聚合物含水體積減阻效應(yīng)丙烯酸酯復(fù)合乳液。紅外光譜表明,含有DAAM的體系在1672增強(qiáng),聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)上的微小差異也會(huì)對(duì)減阻效應(yīng)產(chǎn)生很大cm和160cm處有吸收峰,1672cm-處為DAAM的酰胺羰基的影響。DAM組分的加入及聚合物分子量的增大都明顯增加的吸收峰,1650cm-處為C=N(腙)吸收峰,說明酮羰基與肼基減阻現(xiàn)象。發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。而不含DAM的體系在1672cm1和1650以上一系列的研究都表明DAAM作為單體與其他單體組cm-處均無吸收峰體系中不含DAAM,無交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生。加入分在引發(fā)劑和一定的溫度條件下是可以實(shí)現(xiàn)聚合的,并可以通DAAM后的乳液膠膜的耐水耐溶劑等性能也大大提高,吸水率過改變DAAM的用量來制得所需分子量和性能的聚合物。由原來未加入DAM的1237%減小到24.7%,斷裂強(qiáng)度由09Bera.P.,saha.sK.)硫脲氧化后的三價(jià)鐵離子引發(fā)丙MPa上升到3.8MPa。馬祥梅等人咧也以DAAM作為功能單體,烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺及丁基丙烯酰胺共聚。通過測(cè)定共聚合成了陰離子型含酮羰基的丙烯酸乳液。釆用可揮發(fā)氨作為物粘度發(fā)現(xiàn)共聚物粘度隨游離的DAM或丁基丙烯酰胺含量保中性基不與線游反應(yīng)而孔子嫌時(shí)由于氨的VL訂中國物終止交聯(lián)反應(yīng)的速隨乳液的中和劑,向該乳液中加入己二說明了DAAM在共聚體發(fā),體系p值下降,酮羰基與酰肼基在酸性條件下催化發(fā)生脫系CNMHG30℃下用過硫酸鉀作引水反應(yīng)在室溫形成交聯(lián)。因此,雙丙酮丙烯酰胺通過碳碳雙發(fā)劑,AMAA、DAM為單體共聚得到分子鏈上含有酮羰基的聚26紡織科技進(jìn)展004年第6期合物。通過氫譜對(duì)不同單體組成的體系進(jìn)行分析,得出控制單[14]蔣碩健雙丙酶內(nèi)烯酰胺己二酰肼在水乳液與水溶性聚合物后交體組分則可分別得到水溶性和油溶性兩種性質(zhì)不同的體系,這聯(lián)中的應(yīng)用[J].中國涂料,2003,3:24-28進(jìn)一步擴(kuò)大了此類聚合物的應(yīng)用范圍。[15]將碩健DAAM和ADH用丙烯酸酯聚合物的后交聯(lián)[J]丙烯酸化工與應(yīng)用,2003,9(3):1-93結(jié)語[16] Yasuharu Nakayama. Curing of paint films with film-penetrative crosslinker雙丙酮丙烯酰胺是一種具有高附加值的精化產(chǎn)品,隨著應(yīng)at ambient temperature[J]. Progress in Organic Couting, 1997.(31):105用領(lǐng)域的不斷拓展與開發(fā),發(fā)展前景十分廣闊。因而對(duì)其合成12及應(yīng)用還有必要作大量的研究。[17]崔月芝段洪東張思慶,等交聯(lián)型丙烯酸酯乳液的研究[J]皮革化工,2000,17(4):19-21參考文獻(xiàn)[18〕崔月芝張思慶,段洪東,等水性聚氨酯與丙烯酸酯乳液交聯(lián)反[]趙育.雙丙酮丙烯酰胺[]四川化工,1994,(3):31-33應(yīng)的研究[]塑料工業(yè),2002,30(1):10-12[2]汪多仁雙丙酮丙烯酰胺的制備與應(yīng)用[J].吉林石油化工,1995,[19]馬祥梅,王武生室溫交聯(lián)丙烯酸乳液的合成[]中國皮革,2003(3):36-3932(15):27-29[3]梁誠雙丙酮丙烯酰胺的合成與應(yīng)用[J]化工技術(shù)市場(chǎng)200,[20] Richard William Jahnke. Compositions prepared by the reaction of amines[4]崔小明雙丙酮丙烯酰胺的制備和應(yīng)用[].化工商品科技情報(bào)tuted acrylamides[ P].USP:36843111975997,(3):37[21] Jong-Beom-Baek, HaiHu Qin, Patrick T Mather, et al. 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(34):1007-101Preparation of diacetone -acrylamide and its application in acrylate polymerCHI Lei, CHEN Yi-hui, DU Zong-liang, LI Rui-xia, WU Da-cheng(Textile Institute, Sichuan University, Chengdu 610065, China)Abstract: The preparation techniques of diacetone-acrylamide were introduced. The main applications, especially applied in acrylate polymeremulsion and water-soluble copolymers, were describedKey words: diacetone-acrylamide; preparation; application; acrylate polymer中國煤化工責(zé)任編輯:陳朝武CNMHG