曹秀格 倪棠棣 (河北科技大学化学与制药工程系,石家庄050018)摘要概述了高效交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酞胺的性质、合成工艺路线及其应用。关键词N,N’-亚甲基双丙烯酞胺 合成 应用 交联剂 N,N’-亚甲基双丙烯酞胺英文缩写名MBA,外观为白色粉末状晶体,相对密度1.235(30℃),熔点185℃,可溶于非极性有机溶剂,也可溶于水,分子式为(CH2CHCONH2)2CH2,对皮肤无刺激、无神经毒性。 MBA结构中具有两个相同且极其活泼的官能团,可作为交联剂,且交联效果好,能将线性高分子迅速转变为体型高分子。MBA作为高效交联剂,应用前景非常广阔,它在造纸、照相、水处理、化妆品和医疗等领域均有重要应用。 目前我国MBA的产量和质量均不能满足需求,尚需要进口,所以有必要对它进行深人研究,以满足国内需求。1 MBA的合成 MBA的合成根据使用的原料不同,分为下列几条工艺路线。1.1由丙烯睛合成 丙烯睛与甲醛在硫酸催化下进行水解,生成亚甲基双丙烯酞胺硫酸盐后,加人氨水,经中和析出结晶,再经水洗、干燥制得成品[1]。 此工艺是目前国内MBA的主要生产方法,因工艺复杂,设备投资大,产品纯度有限(纯度为90%),主要原料丙烯睛易燃、易爆、有毒,故不宜采用。1.2由丙烯酞胺合成1 .2.1丙烯酞胺与甲醛在酸性条件下,在水或有机溶剂中反应,待反应完毕后用氨水调pH=6,保温、冷却、结晶、洗涤、脱水干燥,再经精制得产品。[2] 该工艺为美国等国的工业化生产路线,工艺简单,产率高,质量好。苏州市化工研究所对此工艺进行了研究,制得的产品含量超过95%,收率大于83%[3〕。1 .2.2丙烯酞胺与多聚甲醛在酸催化下,在有机溶剂中反应,待反应完毕后,降温、过滤、干燥得粗产品,再经精制得产品闭。 江苏石油化工学院对此工艺进行了研究,制得的产品纯度达98 .5%,收率达83%。此工艺简单,操作方便,经济合理,不存在三废污染,是一条极其有前途的工艺路线。1.3由N一翔甲基丙烯酷胺合成 N-经甲基丙烯酞胺同丙烯酞胺在酸性条件下反应生成MBA。 此工艺路线中所用的N-经甲基丙烯酞胺是1.2.2路线中的一个中间体,由于稳定性小,且成本较高,所以也不宜被采用。 以上几条合成路线中以1 .2.2路线最佳,此工艺简单易行,按此合成路线制得的产品纯度高,收率高且无环境污染。2 MBA的应用2.1造纸工业 丙烯酸类化合物和MBA的交联型聚合物可用作纸张增强剂[5],使纸张有更高的耐破应力。2.2粘合剂和涂料 丙烯酸及酷类和MBA在过氧化物引发下进行溶液聚合,生成的胶粘剂可用于生产压敏胶带闭。用从M,MBA聚合物可作玻璃纤维、特氟隆纤维、耐纶纤维无纺布的粘合剂。 在氯乙烯、丙烯酸、丙烯酞胺热固性涂料中MBA作交联剂,可改善涂膜特性图。此外,MBA的共聚物可作金属防腐涂料、电缆防水涂层,纤维的亲水性涂层等。2.3堵水剂 聚丙烯酞胺是溶于水的线性高聚物,若在丙烯酞胺聚合时加人MBA,由于MBA含有两个双键,分别插入到丙烯酞胺的两个大分子中,结果将原来的线性大分子转变为立体网状大分子,而成为不溶于水的。所以丙烯酞胺一MBA共聚物可用于油田油井和煤田矿井的堵水剂[8]。此外,也可用于水库、堤坝、隧道、地下构筑物等的防渗堵漏剂。2.4水处理荆 MBA与丙烯酞胺等单体的共聚物可作为水处理絮凝剂。德国拜耳公司用苯乙烯-马来酸-MBA凝胶状聚合物作循环冷却水防腐剂。2.5医学领域和生物技术 丙烯酞胺与MBA的凝胶可作医疗绷带、膏布,从M一MBA聚合物可作隐形眼镜,且透光率、热稳定性好。MBA与磷酸醋反应得到的含磷聚合物,可作消炎药用。MBA交联凝胶材料在医学临床检验中作蛋白质、氨基酸、核酸等固定、分离和检测的电泳介质回。MBA与烯丙基葡聚糖聚合得到的半刚性大网孔型凝胶,广泛用于纯化分离蛋白质、多聚糖、核酸和糖肤等生物大分子〔10〕。在生物技术中包埋法固定化酶可用于食品、医药等生产部门。2.6化妆品 甲基丙烯酸与MBA的聚合物乳液可作为化妆品的乳剂,可生产各类护肤、护发品,且安全性和保湿性好。2.7其它 MBA还可用于合成树脂的改性;电子工业可用于显示材料的电解质、燃料电池的固体电解质,蓄电池的极板涂层,太阳能蓄热体凝胶等;吸水性聚合物可作为干燥剂、防结露和石油污泥脱水剂、凝固剂;以MBA作交联剂制得的光敏树脂可用于印刷制版。此外,MBA在防火、灭火,食品保鲜,水胶炸药等方面也有广泛应用。3结束语 MBA合成工艺比较简单,作为高效交联剂应用非常广泛,是一种很有发展前途的化工产品。参考文献(略)