二甲基磷酸氨基甲磺酸(DPAMS)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

二甲基磷酸氨基甲磺酸(DPAMS)

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]白色或黃色透明黏稠液體，易溶于水。由于磺酸基團的引入，增大了有機磷酸的活性，使本品比傳統(tǒng)的ATMP、HEDPA阻碳酸鈣垢性能更佳。在阻垢方面本品不受系統(tǒng)水中金屬離子的影響，對P、S、Ca、Ba、Mg(OH)2、CaCO3等形成的鹽，特別是對磷酸鈣沉積有良好的抑制作用，并且能有效地分散中間過程中產(chǎn)生的微晶顆粒物。它不但能穩(wěn)定金屬離子和有機磷酸，而且與磷酸基團復(fù)合使用有很好的協(xié)同增效作用，并保持阻垢分散劑藥力持久，不易結(jié)膠。低濃度時即可達到較好的阻垢效果。磷含量相對來說比常用的有機磷酸低，有利于減少循環(huán)水里的磷含量。

[制備方法]

① 氨基甲磺酸的制備

NH3+HCHO+SO2→H2NCH2SO3H

將一定量的質(zhì)量分數(shù)為25%的濃氨水投加到反應(yīng)釜中，在室溫下緩慢投加質(zhì)量分數(shù)為37%的甲醛水溶液，控制投加速度，使釜內(nèi)溫度不超過30℃。甲醛投加完畢后，將釜內(nèi)反應(yīng)溫度緩慢升至50℃，維持攪拌反應(yīng)30min。將反應(yīng)液降溫并冷卻至10℃，慢慢通入二氧化硫氣體，直至飽和，當出現(xiàn)白色沉淀后繼續(xù)反應(yīng)30min，停止通入二氧化硫。濾去反應(yīng)液，得白色粉狀產(chǎn)物氨基甲磺酸，真空干燥。產(chǎn)率為90%。

② 二甲基磷酸氨基甲磺酸的制備

將297份氨基甲磺酸溶解于72份水中，在攪拌下將162份質(zhì)量分數(shù)為37%的甲醛水溶液緩慢加入到上述水溶液中，控制反應(yīng)溫度在30～35℃，甲醛水溶液投加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min，然后將反應(yīng)溫度緩慢升至50℃，在此溫度下保溫反應(yīng)30min。將反應(yīng)液冷卻至20℃左右，并用冷卻水繼續(xù)冷卻。在攪拌下緩慢投加137.5份三氯化磷，投加過程中應(yīng)嚴格控制投加速度，控制反應(yīng)溫度不超過30℃。三氯化磷投加完畢后，將反應(yīng)溫度升至85～90℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h后，降溫停止反應(yīng)，加入適量的去離子水，配制成所需要的濃度，取樣檢驗產(chǎn)品的各項指標。即得二甲基磷酸氨基甲磺酸。

[應(yīng)用]DPAMS在膦酸型阻垢分散劑的分子中引入磺酸基團，就構(gòu)成了磺酸磷酸型阻垢分散劑。在工業(yè)冷卻水阻垢、緩蝕、分散等各種功能性藥劑的發(fā)展中，磷酸型阻垢分散劑和磷酸型阻垢分散劑的推廣應(yīng)用，很好地解決了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中產(chǎn)生的碳酸鈣污垢問題，但并沒有解決以磷系配方、鋅系配方處理的系統(tǒng)所產(chǎn)生的磷酸鈣污垢問題和磷酸鋅污垢問題。磺酸基團對磷酸鈣污垢和磷酸鋅污垢有獨特的高效抑制能力和對金屬離子的穩(wěn)定作用。除此之外，磺酸基團的另一突出特點是:在阻垢方面不受系統(tǒng)水中金屬離子的影響，對P、S、Ca、Ba、Mg(OH)2、CaCO3等形成的鹽，特別是對磷酸鈣沉積有良好的抑制作用，并且能有效地分散中間過程中產(chǎn)生的微晶顆粒物。它不但能穩(wěn)定金屬離子和有機磷酸，而且與磷酸基團有很好的增效協(xié)同作用，并保持阻垢分散劑藥力持久，不易結(jié)膠。一般投加量為5～10mg/kg，對碳酸鈣、磷酸鈣的阻垢率可接近100%。

由于含磺酸基磷酸所具有的這些特點，使其在工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中作為阻垢分散劑受到關(guān)注。

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