2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（CAS 15214-89-8）的简介

2-甲基丙磺酸-2-聚丙烯酰胺，简称AMPS/ATBS，是美国Lubrizol石油公司在20世纪70年代初以两步法首先实现工业化生产的。70年代末期日本日东化学公司改进了美国两步法工艺，用一步法实现了工业化生产。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（CAS 15214-89-8）的物理性能

外观：灰白色结晶或粉末

熔点：185℃（部分分解）

气味：具有酸味

吸湿性：具有较强的吸湿性，因此必须使用防潮的容器包装，在干燥的地方贮存。如果吸收了水，就会发生聚合。

产品形态：粉末状、颗粒状、（液态）钠盐；目前，市场上比较普通的是粉末状产品，但是钠盐产品及颗粒状产品是行业的发展趋势，且国外市场主要需求颗粒状产品及钠盐。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（CAS 15214-89-8）的产品应用领域

AMPS广泛用于纺织（纺丝、染色），塑料、造纸、涂料、污水处理及石油开采等工业生产中，制造出了性能优良的抗静电剂、染色剂、分散剂、吸水剂、絮凝剂、泡沫稳定剂、特种涂料、油田化学剂等。目前该产品在国内诸多领域得到广泛的应用，尤其是在水处理剂生产行业，已成为众厂家新技术产品的原料，该产品聚合物在油田三采领域亦倍受关注，是提高三次采油产量必不可缺的原料之一；在腈纶生产行业国外已普遍应用，国内行业专家也有共识，是我国加入WTO之后，腈纶行业迎接挑战、产品升档之必用的三单产品。总之，在各个领域非凡的应用价值已得到充分的体现和认定，预计在这些领域的应用将越来越广泛，市场需求量和价格也值得期待。

水处理领域

AMPS的主要用途之一是用于生产水处理剂。目前，国内已广泛开展了该产品在水处理剂方面的研究和生产，尤其是对工业冷却水系统中使用最广泛的水处理剂有机膦酸和羧酸共聚物的研究，如以该单体研发的POCA兼具有机膦酸和羧酸共聚物的优点，不但磷的质量分数低（<5％），符合环保的要求，而且磺酸基团的引入增强了它的亲水性，提高了抗阳离子沉淀的能力，改进了它的分散能力。与现在的HEDP（有机膦酸：羟基亚乙基二膦酸）、HPMA（羧酸共聚物：水解聚马来酸酐）、HS-312（磺酸共聚物）、PBTCA（膦酸酐）等水处理剂相比，POCA即具有良好的阻垢分散性能，又具有一定的缓蚀性能，综合性能较好。近年来随着世界各国对环境保护的日益重视，各种废水的治理也显得尤为重要，相信该产品的市场需求将会逐年增大。目前，AMPS在水处理剂中的应用占世界产量的1/3。AMPS的均聚物或与丙烯酰胺、丙烯酸等单体的共聚物，可作为污水净化的淤泥脱水剂；还可用于加热器、冷却塔、空气净化器和气体净化器的除垢剂、阻垢剂；在封闭的水循环系统中用做铁、锌、铝、铜及其合金的防腐剂。大量文献资料表明，以AMPS共聚物作水处理剂具有用量少、效果优于现有聚丙烯酰胺类水处理剂的特点。

纺织、染料工业

AMPS是改善某些合成纤维的综合性能的重要单体，尤其是腈纶或腈氯纶纤维，其用量为纤维的1％～4％，可明显地提高纤维的白度、染色性、抗静电、透气性及阻燃性。改性后的腈纶可染各种颜色，能增加吸潮率，使腈纶纤维素更接近天然羊毛，能改进抽丝工艺，提高可纺性，增进腈纶产品的光泽、色度、吸水性的优点，柔韧性也有很大提高。正是由于这些优点，该单体已在美国、英国、意大利、印度等的许多腈纶厂广泛采用。

目前，国内除少数厂家外，还没有广泛使用AMPS的腈纶，一般使用甲基丙烯磺酸钠和苯乙烯磺酸钠作三单，或根本就不使用三单，而只进行二元共聚（如安徽安庆腈纶厂），因此国内腈纶产品质量普遍较差。面对国际腈纶市场的激烈竞争，加之我国腈纶纤维质量、规格与国外腈纶纤维还有一定的差距，为增强企业竞争力，国内腈纶生产厂已开始就该项技术积极调研论证。

石油工业

水溶性聚合物在石油工业中具有重要的用途，钻井、固井、完井修井及提高石油采收率（EOR）等多种作业中，均广泛使用水溶性聚合物。AMPS在油田化学领域中的应用较为广泛，涉及的范围包括钻井液处理剂、油井水泥外加剂、酸化剂、压裂剂、完井液和修井液的添加剂、堵水剂、三次采油驱油剂、分散剂、含油污水处理剂等。最常见的是AMPS与丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、N-乙基吡咯烷酮、N，N-二甲基丙烯酰胺等单体形成的二元、三元和多元水溶性共聚物。以AMPS与甲基丙烯酸、丙烯酰胺制成的三元共聚物用做固井水泥外加剂，可起到良好的高温缓凝作用；与N，N-二甲基丙烯酰胺的共聚物则可用做油井水泥浆降失水剂；AMPS与木质素磺酸钙、丙烯酰胺的接枝共聚物是较好的水泥浆分配剂或早强剂、增强剂等；AMPS与丙烯酸、四氢苯甲酸、木质素磺酸等的接枝共聚物，可制备钻井液分散剂和抗钙性能良好的稳定剂、降粘剂、降滤失剂等。此外，AMPS与N-乙烯基吡咯烷酮类嵌段共聚物，可作三次采油增粘剂，在高温、高压、高剪切条件下使用不发生降解，稳定性能好。

研究表明：AMPS与几种单体的二元、三元共聚物可以直接用于钻井液，将适量低分子量与高分子量的这类共聚物复配，可大大改善钻井液性能。AMPS作为一种有效改性单体已渗透入油田化学各个领域的聚合物改性中，而且在很大程度上确实解决了抗盐性、抗温性、抗剪切性这三个最为棘手的课题。目前，国内油田化学界人士已开始将AMPS用于EOR聚合物、钻井泥浆添加剂的合成，并取得了初步成效。石油作为一种极其重要而且不可再生的战略资源正在吸引全球的目光，随着石油资源的日渐枯竭，石油开采的难度越开越大，这必将推动油田化学行业的迅猛发展，从而为AMPS提供巨大的市场空间。

（1）油井水泥外加剂

以AMPS与甲基丙烯酸、丙烯酰胺制备的三元共聚物适用于各种盐水泥浆，可起到良好的高温缓凝作用。美国Halliburton公司推出的AMPS与丙烯酸的共聚物，AMPS与N，N-二甲基丙烯酰胺的共聚物和羧甲基羟乙基纤维素组成的复合物作为油井水泥外加剂，可有效地降低水泥浆的高温滤失量。

（2）钻井液处理剂

AMPS与丙烯酰胺和淀粉的接枝共聚物、AMPS与丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺的共聚物、AMPS与腐植酸和丙烯酰胺的接枝共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液和海水钻井液中均具有较好的降滤失和抗温、抗盐能力。

粘土分散和其他因素造成的污染往往引起钻井液的粘度增加，此时需要用降粘剂来控制钻井液的流变性。常见的用量最大的钻井液降粘剂为铁铬木质素磺酸盐（FCLS）。AMPS与丙烯酸和甲基丙烯酸的三元共聚物用做钻井液降粘剂取代FCLS，既保留了FCLS良好的抗盐性能和抗温性能，又克服了FCLS的毒性。研究表明，三元共聚物比二元共聚物的抗高价金属离子的能力更强。

（3）完井液和修井液添加剂

AMPS与丙烯酸和衣康酸的共聚物可用做配制海水、盐水的增粘剂，使完井液粘度提高4倍以上，并且具有良好的热稳定性，克服了传统聚合物在盐水体系中粘度下降的缺点。

（4）油田水处理剂

AMPS的均聚物或与丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等形成的共聚物，可用做油田污水处理的絮凝剂、污泥脱水剂和防垢阻垢剂。F.Goodrich公司推出的由AMPS、丙烯酸和苯乙烯磺酸钠组成的三元共聚物对硫酸钙垢和磷酸钙垢都有很好的抑制作用，其阻垢率均达到97%以上。文献资料表明，以AMPS共聚物作水处理剂具有用量少，效果优于现有聚丙烯酰胺类水处理剂的特点。

（5）三次采油油剂

在聚合物提高采收率（EOR）作业中，目前均采用水溶性聚丙烯酰胺。多年研究工作表明，聚丙烯酰胺类聚合物存在如下缺点：剪切安定性差，泵送时机械降解严重，耐盐性差，对矿化水尤其多价金属离子敏感，导致在盐水溶液中粘度锐减，甚至发生沉淀，耐酸及耐温性差。近20年来，国内外广泛开展了聚丙烯酰胺的改性工作。美国菲利浦石油公司开发AMPS与丙烯酰胺的共聚物用于三次采油，大大提高了聚丙烯酰胺的耐盐和耐温性能。

此外，AMPS合成的共聚物在高浓度质子酸中稳定并具有润滑作用，可用于石油和天然气井的酸化压裂激产过程，同时，AMPS的共聚物用于压裂液的稠化剂，其性能优于目前使用的瓜胶类产品，具有使用方便、粘度适宜、耐高温、高剪切等优点。

涂料工业

AMPS用于涂料工业是性能优良的涂料改性剂、胶粘剂和涂饰剂的性能提高剂。在丙烯酸系阴极电泳涂料、水溶性热固化涂料中加入AMPS，可促进涂膜烘干时的交联和固化，从而得到光泽好、其它性能也好的涂膜。

造纸工业

AMPS和其他水溶性单体的共聚物，是各类造纸厂不可缺少的化学品，它可作为排水助剂、上胶剂，增加纸的强度，还可以作为彩色涂层的颜料分散剂。含有AMPS的水溶性聚合物，可作为纸力增强剂、精纸浆及填料利用率的提高剂，在纸等无机物的抄造过程中的浆料分散剂、纸干燥的剥离提高剂等，在纸生产过程中，AMPS的共聚物可用于改进填料和纸浆碎屑的保留率，并提高浆料的脱水速率。试验表明：将含AMPS的水溶性聚合物加入纸浆中作为增强剂，纸张强度的有关参数明显提高。目前，国外在造纸方面的应用研究已取得了较大进展，国内的研究工作刚刚展开，主要是在AMPS共聚物研究方面已作了一些工作，未来我国造纸助剂的开发和研制，AMPS是不可缺少的重要改性单体。

其他行业

由于AMPS单体的特殊结构，使其在其他行业也有广泛应用。在国外，由AMPS和丙烯腈共聚制得的中空纤维，可用于血液透析；AMPS与亚乙基丙烯酸二甲酯交联而制得的聚合物可用于制造接触眼镜；AMPS（或其盐）共聚物的水溶液或乙醇溶液还可作为医用电极的粘附液；由于AMPS的均聚物手感好又不伤害皮肤，在化妆品、洗涤用品中常被用作润滑剂、增稠剂；在陶瓷、选矿工艺中也有一定的用途，如AMPS的共聚物可用作陶瓷泥釉的增稠剂、制造陶瓷配方中的分散剂；在选矿工艺中，高分子量的AMPS共聚物可作为磷矿浆的絮凝剂，中等分子量的共聚物可作为“红浆”的絮凝剂；此外，AMPS单体在照相业、电子工业中也已开始发挥作用。