CAS: 924-42-5
分子式: C4H7NO2
分子量: 101.11
中文名称: N-羟甲基丙烯酰胺
N-羟甲基-2-丙烯酰胺
NMA
羟丙
英文名称: N-(hydroxymethyl)-2-Pramide
N-Hydroxymethyl acrylamide
n-(hydroxymethyl)-acrylamide
monomethylolacrylamide
n-methylolacrylamide
性状描述: 白色结晶性粉末。熔点74-75℃,相对密度1.185(23/4℃)。极易溶于水,几乎不溶于烃、卤代烃等疏水性溶剂。它是一种自交型活性单体,在分子结构中,有与羟基共轭的双健又有活性的官能基,极易溶于水和醇中,在乙酸乙酯电加热时能溶,难溶于氯仿及四氯化碳,在中性或碱性介质中易发生宿合反应。
N-羟甲基丙烯酰胺是一种特殊的单体,其分子结构中含有两个官能团,即乙烯基和羟甲基。通过乳液聚合或溶液聚合NMA可与多种乙烯基单体进行共聚,得到热塑性聚合物。这种聚合物的大分子链上有羟甲基侧基,在一定条件下会发生自交联,因此不需要另外加入交联剂便可以得到交联结构的聚合物。NMA共聚物的交联,在常温干燥时即可进行,添加催化剂或加热可提高交联速度,多种物质被发现能有效地促进交联。NMA中的羟甲基能进行许多反应,如在一定条件下可与丙烯酰胺、醇、酚、对苯二酚及磷酸等反应,有些反应已被有效地利用。
生产工艺:
1 丙烯酰胺法
1.1 丙烯酰胺与多聚甲醛缩合法。由丙烯酰胺与多聚甲醛缩合制得N-羟甲基丙烯酰胺;以三氯乙烯为溶剂, 金属钠二甲苯胶体为催化剂,丙烯酰胺与多聚甲醛在50 ℃反应l h , 收率达93 %。
1.2 丙烯酰胺与甲醛缩合法 由丙烯酰胺与甲醛在脂肪胺催化剂催化下反应制得N-羟甲基丙烯酰胺。
向装有回流冷凝器和搅拌器的三口瓶中加入一定量丙烯酰胺和37 %甲醛水溶液, 置于恒温水浴中, 待丙烯酰胺溶解、水浴升至所需温度时, 加入一定量的脂肪胺催化剂, 反应完后将反应液脱水, 干燥、结晶, 分离出晶体, 干燥, 然后测定含量和熔点合格即为产品。最佳工艺条件为甲醛:丙烯酰胺=1∶(1 .1 ~ 1 .0)(mol), 反应温度40 ℃~ 50 ℃, 反应时间40 min ~ 60 min , pH 值控制在9 .6 左右。在此条件下, 丙烯酰胺的转化率可达92 .5 %。
2 丙烯腈水解法。
以28 %工业丙烯酰胺水溶液(丙烯腈水解液)与甲醛水溶液在苛性钠催化下, 以亚硝酸钠为阻聚剂合成而得。
将28 %工业丙烯酰胺水溶液、37 %甲醛水溶液和苛性钠加入装有搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中,不断搅拌, 控制温度在45 ℃~ 50 ℃。保持45 min~ 50 min 。然后冷却, 结晶, 过滤得粗产品。用乙酸乙酯对粗产品进行重结晶(70 ℃下溶解)即得精制品, 收率可达72 %。
质量标准:
外观 白色结晶体
熔点 70-74℃
纯度 ≥98%
游离醛 <0.3%
游离甲醛 ≤0.1%
pH值 7-7.5
用途: 一种良好的化学胶粘剂,它主要用于纤维的改性,树脂加工,粘合剂合成和皮革、造纸、纺织桨料、涂料、木材粘接、石油开采等行业中。
N-羟甲基丙烯酰胺分子中具有与羰基共轭的双键和富有反应性的羟甲基,是用途广泛的交联性单体,用于纤维的改性、树脂加工、粘合剂及纸张、皮革、金属表面的处理剂,还可用于土壤改良剂等。
NMA是一种重要的化工原料, 广泛应用于各种合成高聚物中, 如涂料、粘合剂、造纸助剂等。NMA在化学工业和科学研究中具有巨大的应用潜力。
贮存: 应贮存于阴凉处保存,远离热源,避免强光照射。热和光会引发NMA聚合,尤其是在有酸或金属杂质存在的情况下。超过28℃以上的情况应尽力避免。即使在理想的贮存条件下,NMA最好不要超过三个月的贮存期。
NMA水溶液在低于–10℃时,会产生结晶,可用温水浴慢慢加热使结晶溶解,这并不影响NMA质量和性能。
当桶内NMA溶液可能受到外来物质污染时,不应该打开盖子。抽取或盛装NMA溶液的器具必须清洁,避免受杂质污染,取完一次用量后应迅速拧紧盖子。
参考文献:
1 乳液型粘接剂和N-羟甲基丙烯酰胺 周志强 大连化工 1984 (4),39-46, 32
2 乙-丙乳液研制的新途径--羟甲基丙烯酰胺系交联剂用于合成乙-丙乳液的探讨 汪煜卿;刘方方;耿耀宗 河北化工 1985 (3),22-25
3 碱催化合成N-羟甲基丙烯酰胺的动力学 朱静安;项素云;段春田;张立萍 应用化学 1985 (3),77-80
4 N-羟甲基丙烯酰胺的合成及聚合 朱静安;项素云;魏云升;于爱珍 合成树脂及塑料 1986 (2),23-28
5 N-羟甲基丙烯酰胺的制备方法 中国专利 1987 专利号:CN85105587|1985.7.17|1987.1.14|
6 交联型丙烯酸酯乳液共聚物的研究1. 红外光谱法研究N-羟甲基丙烯酰胺乳液共聚物的自交联反应 杨玉;李宗禹;李永锋
7 略谈N-羟甲基丙烯酰胺色谱分析 张凯 大连化工 1988 (4),35-37
8 N-羟甲基丙烯酰胺合成的研究 高正中;徐燕莉;陈翔娜;李正惠 石油化工 1988 (3),172-177
9 N-羟甲基丙烯酰胺 张玉华 陕西化工 1989 (3),33-34
10 自交联型丙烯酸酯乳液共聚合的研究II. 羟甲基丙烯酰胺对乳液的流变性和膜的力学性能的影响 张洪涛 粘合剂 1989 (2),39-42
11 新型活性单体-N-羟甲基丙烯酰胺 张光亚 涂料技术 1990 (4),1-6
12 N-羟甲基丙烯酰胺含量的测定 程德温 化学世界 1991 (7),322-323
13 羟甲基丙烯酰胺的合成 朱仲祺;庄银风 精细石油化工 1991 (6),30-32
14 N-羟甲基丙烯酰胺 赵育 四川化工 1991 (2),40-42
15 蚕丝绸与N-羟甲基丙烯酰胺的r辐照固相接技共聚 卓敦文;钟光祥;靳小燕 辐射研究与辐射工艺学报 1992 (3),143-146,
16 含羟甲基丙烯酰胺共聚物乳液研究 李建宗;程时远;徐祖顺 高分子材料科学与工程 1992 (2),27-31 ;图5表2参6。
17 交联型丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺单体的HPLC分析 雍自勤;张泉福 涂料工业 1992 (2),47-50 ;图2参4
18 羟甲基丙烯酰胺纯度测定 施其贤;何琳琳 印染 1992 (2),48-51
19 纤维素醚经N-羟甲基丙烯酰胺交联制备高吸水材料的研究 苏茂尧;丁新颖 精细石油化工 1993 (5),35-38
20 纤维素醚径N-羟甲基丙烯酰胺交联制备高吸水材料的研究 苏茂尧;丁新颖;谭健 纤维素科学与技术 1993 (1),68-72
21 辐射法合成聚N-羟甲基丙烯酰胺-间苯二酚气凝胶 吴志超;张曼维;张志成;储高升 辐射研究与辐射工艺学报 1996 (1),7-12
22 聚N-羟甲基丙烯酰胺-间苯二酚气凝胶合成与表征 吴志超;张志成;张曼维 高分子材料科学与工程 1996 (4),26-31 ;图8参7
23 羟甲基丙烯酰胺交联纤维素高吸水材料及其应用 吴卫文;苏茂荛;郭勇 广州化学 1996 (1),34-38
24 醋酸乙烯/丙烯酸丁酯/苯乙烯/N-羟甲基丙烯酰胺/丙烯胶自交联乳胶的研制 邓英武 塑料开发 1996 (1-2),455-461 ;图3表10参8
25 丙烯酰胺-N-羟甲基丙烯酰胺反相乳液共聚合 王振卫;高青雨;杨更须;屈菊平 化学研究 1999 (4),27-30
26 丙烯酰胺-N-羟甲基丙烯酰胺反相乳液共聚合 王振卫;屈菊平;高青雨;杨更须 化学研究 2000 (4),27-30
27 N-羟甲基丙烯酰胺水剂合成工艺及其应用 安原初 河南化工 2000 (9),9-10
28 N-羟甲基丙烯酰胺的合成及其工艺改进途径 尉小明;刘喜林;张春山;刘平德 应用化工 2001 (6),1-2,5
29 含氢聚甲基硅氧烷/丙烯酸丁酯/羟甲基丙烯酰胺复合乳液的研究-原料配比 对 乳液及胶膜性能的影响 黄世强;彭慧;李盛彪;朱杰 高分子学报 1998 (6),692-697
30 含氢聚甲基硅氧烷/丙烯酸丁酯/羟甲基丙烯酰胺复合乳液的制备方法对乳液 性 质的影响。 黄世强;李盛彪;彭慧;黄光佛;程时远 应用化学 1998 (5),24-27
31 PMR内标绝对测定法检测N-羟甲基丙烯酰胺的含量 赵树凯;林翠梧 广西化工 2002 (1),33-34;参4
32 N-羟甲基丙烯酰胺水溶液的化学分析 姜其斌;贾德民;马绍辉;梁方远 广州化工 2003 (1),29-31;参7
33 N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺共聚物及其水凝胶的合成及其温敏性研究 高青雨;刘瑞雪;史先进;张锡兰;袁金芳 功能高分子学报 2003 (4),499-501
34 N-羟甲基丙烯酰胺在胶乳中作用方式的探折 吕晶;肖敏;陈水林 东华大学学报. 自然科学版 2004 (2),51-55
35 N-羟甲基丙烯酰胺聚合体系注凝成型纳米氮化硅陶瓷 郭文利;徐廷献;燕青芝;葛昌纯 硅酸盐学报 2006 (2),147-151
36 N-羟甲基丙烯酰胺熔融接枝聚丙烯的制备 刘君丽;曲建林;周安宁 塑料科技 2007 (7),56-60
37 N-羟甲基丙烯酰胺熔融接枝PP的流变性能 刘君丽;曲建林;周安宁 合成树脂及塑料 2007 (2),61-63
38 羟甲基丙烯酰胺熔融接枝聚丙烯亲水性的研究 冯杰;冯绍华;相益信;冯厂 中国塑料 2010 (1),43-46