本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種高純度丙烯酰胺磺酸鹽類單體的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(2-Acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid，AMPS)是應(yīng)用最廣泛的聚合單體之一。其分子結(jié)構(gòu)中具有碳碳雙鍵、酰胺基和磺酸官能團(tuán)，其均聚和共聚物有許多特殊的性質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景，可廣泛應(yīng)用于油田化學(xué)、水處理劑、纖維合成、涂料、醫(yī)藥水凝膠等領(lǐng)域。
如JP 2904444，JP 2904465和JP 81533062所公開的，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸最常見的合成方法是將過(guò)量的丙烯腈兼作反應(yīng)溶劑，并于低溫下加入發(fā)煙硫酸，然后在攪拌下通入異丁烯使其反應(yīng)，產(chǎn)物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸從混合液中析出，得到泥漿狀產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)干燥后，可以得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品。所述粗品經(jīng)過(guò)乙酸水溶液提純后得到純品，再經(jīng)過(guò)堿性試劑中和后，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體，將其與丙烯酰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，能夠生產(chǎn)三次采油用助劑，具有高分子量，高粘度的特點(diǎn)。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體粗品純度較低，直接制備聚合物會(huì)使共聚物的分子量較低，造成應(yīng)用上的困難。經(jīng)過(guò)乙酸水溶液提純得到純品后，雖然純度得到提高，但此步驟的收率通常不高于85％，使得進(jìn)一步合成共聚物的經(jīng)濟(jì)性下降，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。因此，本領(lǐng)域急需一種高收率的高純度2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體收率過(guò)低的問(wèn)題，顯著提高了制備過(guò)程的收率。
本發(fā)明還提供了所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體在聚合物制備中的應(yīng)用，優(yōu)化了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽/丙烯酰胺聚合物的聚合工藝，提高了聚合物的分子量，使得整個(gè)工藝路線的收率有了大幅度的增加，經(jīng)濟(jì)性顯著提升。
一方面，本發(fā)明提供了一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的制備方法，包括以下 步驟：
a.將丙烯腈、發(fā)煙硫酸和異丁烯進(jìn)行反應(yīng)，然后將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品；
b.在步驟a得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品加入水中，并加入堿性試劑進(jìn)行中和反應(yīng)；
c.向步驟b得到的產(chǎn)物中加入乙酸得到混合物，將所述混合物進(jìn)行加熱，然后冷卻，固液分離并干燥固體，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品。
術(shù)語(yǔ)“2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品”一般指純度低于96wt％，例如低于90wt％、或低于80wt％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。術(shù)語(yǔ)“2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品”一般指純度高于96wt％、優(yōu)選高于98wt％、還優(yōu)選高于99wt％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體，例如還優(yōu)選為99.2-99.8wt％。
根據(jù)本發(fā)明，所述方法按步驟a、b、c依次進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟b中，所述堿性試劑能夠與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸反應(yīng)生成鹽類；所述堿性試劑優(yōu)選包括無(wú)機(jī)堿和/或有機(jī)堿，更優(yōu)選包括甲醇鈉、三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉中的至少一種，最優(yōu)選氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。在步驟b中，可以將堿性試劑配制成溶液之后再添加進(jìn)行中和反應(yīng)。
在步驟b中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品與水的重量比優(yōu)選為(1-5):1，更優(yōu)選(2-3):1。
在步驟b中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品(以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸計(jì))與堿性試劑的摩爾比優(yōu)選為1:(0.3-1.1)，更優(yōu)選1:(0.45-1.0)。
在步驟c中，所述產(chǎn)物與乙酸的重量比優(yōu)選為1:(2-15)，更優(yōu)選1:(4-10)。優(yōu)選中和后pH＝7.0-8.0。
優(yōu)選地，在步驟c中，將所述混合物加熱至70-120℃，優(yōu)選85-105℃。
優(yōu)選地，進(jìn)行所述冷卻時(shí)，將所述混合物冷卻至5-30℃，優(yōu)選10-25℃。優(yōu)選在冷卻后的溫度保持1-8小時(shí)，優(yōu)選3-5小時(shí)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在步驟c中，將所述混合物加熱至85-105℃再冷卻至10-25℃，恒溫1-8小時(shí)，更優(yōu)選3-5小時(shí)，然后固液分離并干燥固體，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在步驟c中，將所述混合物進(jìn)行加熱后，蒸餾(優(yōu)選減壓蒸餾)出部分餾分，優(yōu)選蒸餾出重量為所述混合物重量的60-80％、優(yōu)選61-74％的餾分，再進(jìn)行冷卻后固液分離并干燥固體，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品。所述減壓蒸餾的壓力優(yōu)選為0.05-0.10MPa。所述減壓蒸餾的溫度優(yōu)選為40-65℃，更優(yōu)選 50-60℃。蒸餾出更多的餾分對(duì)純品的純度和收率沒(méi)有進(jìn)一步的明顯提高作用，且增加了能耗和成本。所述餾分主要包含乙酸和水。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟c中，所述干燥優(yōu)選為真空干燥。所述真空干燥的溫度優(yōu)選為50-130℃，更優(yōu)選100-150℃。所述真空干燥的壓力優(yōu)選≤30KPa，更優(yōu)選10-20KPa。
在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的制備過(guò)程中，收率的損失主要來(lái)自于提純過(guò)程。有相當(dāng)一部分2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體在提純過(guò)程中留在母液中，而現(xiàn)有技術(shù)一直未能解決此問(wèn)題。本發(fā)明提高了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的提純收率，從而提高了其制備過(guò)程的收率，極大提升了其經(jīng)濟(jì)性，也將進(jìn)一步提高其聚合物制備的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過(guò)提純步驟，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的純度可以大于99wt％，收率可以大于93％。
發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽/丙烯酰胺聚合物的聚合過(guò)程中，可以將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與堿中和生成鹽，然后進(jìn)行聚合反應(yīng)。通過(guò)調(diào)整溫差，能使中和后得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體在提純?nèi)芤褐芯哂胁顒e更大的溶解度。經(jīng)過(guò)大量研究將現(xiàn)有技術(shù)的“合成-提純-中和-聚合工藝”優(yōu)化為“合成-中和-提純-聚合工藝”，可以有效提高2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的收率及提純后產(chǎn)品的純度，大幅提高經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟a包括以下步驟：
a1.在第一溫度下將丙烯腈與發(fā)煙硫酸混合，得到混合液；
a2.將所述混合液升溫至第二溫度，向其中通入異丁烯，進(jìn)行反應(yīng)；
a3.將步驟a2得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，干燥固體，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟a1中，所述第一溫度優(yōu)選為-20至4℃，更優(yōu)選-10至0℃。優(yōu)選在前述溫度下恒溫60-180分鐘，使丙烯腈與發(fā)煙硫酸充分混合。
所述丙烯腈可含有少量水分，其含水量?jī)?yōu)選為0.05-1.00wt％，更優(yōu)選0.20-0.70wt％。
所述發(fā)煙硫酸的濃度以硫酸計(jì)優(yōu)選為100-110wt％，更優(yōu)選102-105wt％。優(yōu)選在丙烯腈中勻速滴入發(fā)煙硫酸。
在步驟a2中，所述第二溫度為丙烯腈、發(fā)煙硫酸和異丁烯的反應(yīng)溫度，其優(yōu)選為-10至50℃，更優(yōu)選20至50℃，最優(yōu)選30至40℃。
步驟a2還可以根據(jù)專利CN 201010517154使用的兩段溫度反應(yīng)方法進(jìn)行反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，所述異丁烯、發(fā)煙硫酸和丙烯腈的摩爾比優(yōu)選為1:(0.8-1.2):(5-25)，更優(yōu)選1:(0.9-1.1):(7-18)。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成使用丙烯腈、硫酸和異丁烯為反應(yīng)原料，從化學(xué)反應(yīng)方程式看，三種原料理論上為等摩爾消耗，但是由于本反應(yīng)是強(qiáng) 放熱反應(yīng)，以及為了易于操作，采用過(guò)量的丙烯腈作為反應(yīng)原料和反應(yīng)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟a2中，將所述混合液升溫至第二溫度，再向其中緩慢均勻地通入異丁烯，待異丁烯加入完畢后，恒溫1-2小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟a3中，將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離得到濾餅，干燥所述濾餅，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品。所述分離的方法為任何能夠?qū)崿F(xiàn)液固分離的方法，如過(guò)濾法，包括常壓過(guò)濾法、真空過(guò)濾，離心過(guò)濾等。所述干燥優(yōu)選真空干燥，其條件可以與前述真空干燥的條件相同。
通過(guò)本發(fā)明提供的方法得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品，其純度可以大于96wt％，收率可以大于91％。
本發(fā)明還涉及所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的應(yīng)用，即提供了一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽/丙烯酰胺聚合物的制備方法，包括：將所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品與丙烯酰胺溶于水中，調(diào)節(jié)pH至6.5-7.5，加入引發(fā)劑，任選地加入螯合劑和尿素，進(jìn)行一段聚合反應(yīng)，再升溫進(jìn)行二段聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到所述聚合物。
根據(jù)本發(fā)明，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品與丙烯酰胺的摩爾比優(yōu)選為1:(5-20)，更優(yōu)選1:(7-10)。
優(yōu)選地，所述一段聚合反應(yīng)的溫度為0-15℃，優(yōu)選0-8℃。所述一段聚合反應(yīng)的時(shí)間為1-6小時(shí)，優(yōu)選1-3小時(shí)。所述二段聚合反應(yīng)的溫度為10-80℃，優(yōu)選30-60℃。所述二段聚合反應(yīng)的時(shí)間為1-6小時(shí)，優(yōu)選2-4小時(shí)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，在聚合物的制備過(guò)程中，還可以在調(diào)節(jié)pH至中性后通入氮?dú)猓偌尤胍l(fā)劑，以除去反應(yīng)體系中的氧氣提高聚合反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性。所述通入氮?dú)獾臏囟葍?yōu)選為0-20℃，更優(yōu)選6-15℃；所述通入氮?dú)獾臅r(shí)間優(yōu)選為5-60分鐘，更優(yōu)選15-45分鐘。
所述引發(fā)劑優(yōu)選為氧化還原引發(fā)劑，更優(yōu)選包括叔丁基過(guò)氧化氫和焦亞硫酸鈉、過(guò)氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺、過(guò)硫酸銨和硫酸亞鐵、異丙苯過(guò)氧化氫和氯化亞鐵、異丙苯過(guò)氧化氫和四乙烯亞胺以及過(guò)硫酸鉀和亞硫酸氫鉀，最優(yōu)選過(guò)硫酸鉀和亞硫酸氫鉀。
所述引發(fā)劑水溶液的濃度優(yōu)選為1.0-3.0wt％，其與丙烯酰胺的重量比優(yōu)選為1:(2-5)，更優(yōu)選1:(3-4)。優(yōu)選地，在保證所述氧化還原引發(fā)劑的兩種化合物滿足最低含量要求的基礎(chǔ)上，在前述含量范圍內(nèi)，其重量比可以是任意值，優(yōu)選1:1。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在聚合物的制備過(guò)程中，還可以在調(diào)節(jié)pH至中性后，加入螯合劑水溶液和尿素水溶液，以進(jìn)一步提高聚合的效率。所述螯合劑優(yōu)選包括EDTA-2Na，其濃度優(yōu)選為0.5-1.5wt％，所述螯合劑水溶液與丙烯酰胺的重量比優(yōu)選為1:(4-10)，更優(yōu)選1:(6-8)。所述尿素水溶液的濃度優(yōu)選為0.5-1.5wt％，其與丙烯酰胺的重量比優(yōu)選為1:(8-20)， 更優(yōu)選1:(12-16)。
優(yōu)選地，在聚合物的制備過(guò)程中持續(xù)通入氮?dú)庖猿パ鯕?，并在聚合反?yīng)開始5-10分鐘后停止通氮?dú)狻?/p>
優(yōu)選地，將得到聚合物進(jìn)行切割、造粒、粉碎，以適應(yīng)各種工業(yè)要求。
本發(fā)明提高了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體制備工藝的收率，并對(duì)其聚合工藝進(jìn)行優(yōu)化，使得整個(gè)工藝的收率有了大幅增加，并使得聚合物的分子量得到大幅提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著提升。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
用液相色譜分析得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品和純品以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉鹽類單體純品的純度。液相色譜的分析條件為：Zorbax SAX色譜柱，流動(dòng)相為0.1mol/L KH2PO4溶液，流速為1.0mL/min，紫外檢測(cè)器。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品和純品與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的純度由于在液相色譜中，以離子形式進(jìn)行檢測(cè)，因此實(shí)施例和對(duì)比例得到的提純純度具有可比性。
根據(jù)異丁烯原料的加入量和獲得的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品的重量，計(jì)算2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品的收率。
聚合物分子量為粘均分子量，使用烏式粘度計(jì)采用一點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施例1
制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品：在設(shè)有恒溫裝置，攪拌器，溫度計(jì)和氣體進(jìn)料裝置的三口燒瓶中，加入134g無(wú)水丙烯腈，并冷卻到-4℃左右，然后緩慢加入預(yù)先配制好的含SO32％的31g發(fā)煙硫酸。將反應(yīng)溫度提高到40℃，并繼續(xù)通入異丁烯，使得總的異丁烯加入量達(dá)到17g時(shí)，繼續(xù)保溫一個(gè)小時(shí)，然后停止反應(yīng)。然后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾，并對(duì)濾餅進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為100℃，干燥室壓力為10kPa，即得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品。經(jīng)過(guò)計(jì)算和液相色譜檢測(cè)，粗產(chǎn)品收率為91.0％，純度為96.1％。
制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品：在重結(jié)晶反應(yīng)瓶中，在57g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗產(chǎn)品中加入11gNaOH，以及24g去離子水，充分?jǐn)嚢瑁缓蠹尤?80g乙酸，將混合物升高溫度至95℃，然后冷卻到60℃，恒溫10分鐘。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，將混 合物中的一部分乙酸水低壓蒸出，大約蒸出135g溶劑，然后冷卻到15℃，保持一段時(shí)間，過(guò)濾，并在100℃下真空干燥，得到純品2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉鹽。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的收率為91.5％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉純度為99.5％。
聚合反應(yīng)：在聚合反應(yīng)瓶中，加入3g上述步驟得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉和6.5g丙烯酰胺(即摩爾比1:9)，加入去離子水溶解，然后用少量氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至中性，然后依次加入濃度為1wt％的EDTA-2Na水溶液1.0g和濃度為1wt％的尿素水溶液0.5g。將聚合反應(yīng)瓶放入到10℃恒溫水浴中，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入濃度為0.1wt％的過(guò)硫酸鉀水溶液1.0g和濃度為0.1wt％的亞硫酸氫鉀水溶液1.0g，于5℃引發(fā)聚合，繼續(xù)通氮?dú)?分鐘后停止，聚合反應(yīng)2小時(shí)候，升溫至50℃繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，得到膠塊。取出膠塊，切割、造粒、粉碎、過(guò)篩得到白色聚合物。經(jīng)測(cè)定，聚合物的分子量為2100萬(wàn)。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品的制備過(guò)程中，將第一溫度改為30℃。得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品收率為91％，純度為95.9％。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的收率為91.3％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的純度為99.4wt％。聚合后聚合物的分子量為2050萬(wàn)。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，將溶劑蒸出量改為125g。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的收率為88％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的純度為99.6％。聚合后聚合物的分子量為2100萬(wàn)。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的制備過(guò)程中，將溶劑蒸出量改為140g。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的收率為93.0％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的純度為99.4％。聚合后聚合物的分子量為2000萬(wàn)。
實(shí)施例5
與實(shí)施例1的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品57g，加入15.4g KOH，24g去離子水，以及180g乙酸，將混合物加熱至96℃，再冷卻至60℃，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀抽出約133g溶劑。經(jīng)分析得到提純 過(guò)程收率為91.0％，純度為99.5wt％。
實(shí)施例6
與實(shí)施例1的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗品60g，加入20g CH3OK，25g去離子水，以及190g乙酸，將混合物加熱至80℃，再冷卻至50℃，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀抽出約140g溶劑，再冷卻至20℃。經(jīng)分析得到提純過(guò)程收率為91.2％，純度為99.6wt％。
實(shí)施例7
與實(shí)施例6的不同之處在于，在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，在混合物加熱至80℃后，將其冷卻至8℃，過(guò)濾后干燥。經(jīng)分析得到提純過(guò)程收率為81.1％，純度為99.5wt％。
對(duì)比例1
與實(shí)施例1的不同之處在于：
1.在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，在重結(jié)晶反應(yīng)瓶中，在57g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗產(chǎn)品中未加入11g NaOH，僅加入24g去離子水和180g乙酸。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率為85.2％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸純度為99.3％。
2.在聚合反應(yīng)中，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于去離子水溶解，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至中性，即得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉。將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉與丙烯酰胺發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)條件同實(shí)施例1。得到的聚合物的分子量為1900萬(wàn)。
對(duì)比例2
與實(shí)施例6的不同之處在于：
1.在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體純品的制備過(guò)程中，在重結(jié)晶反應(yīng)瓶中，在60g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗產(chǎn)品中未加入20g CH3OK，僅加入25g去離子水和190g乙酸。經(jīng)測(cè)算，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率為84.5％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸純度為99.3％。
2.在聚合反應(yīng)中，將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于去離子水溶解，再用CH3OK溶液調(diào)節(jié)pH至中性，即得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀。再將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀與丙烯酰胺發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)條件同實(shí)施例6。得到的聚合物的分子量為1850萬(wàn)。
通過(guò)實(shí)施例和對(duì)比例的對(duì)比，可以看出，使用本發(fā)明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體的制備方法，可以提高其收率及純度，進(jìn)而提高聚合過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。如實(shí)施例1中，在提純過(guò)程中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的收率為91.5％，純度為99.5％；而對(duì)比例1中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率為85.2％，純度為99.3％。可以看出，實(shí)施例1的收率比對(duì)比例1提高了7％，這在工業(yè)上是一個(gè)很大的進(jìn)步。
進(jìn)一步地，將本發(fā)明制備得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽類單體用于聚合反應(yīng)，能夠獲得更高分子量的聚合物。如實(shí)施例1中的聚合物的分子量為2100萬(wàn)，而對(duì)比例1中的聚合物的分子量為1900萬(wàn)。這是因?yàn)樵趯?duì)比例1中，參加聚合反應(yīng)的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鹽鈉未經(jīng)提純，導(dǎo)致聚合物的分子量較低；而在實(shí)施例1中，參加聚合反應(yīng)的是高純度的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉，因而聚合物的分子量更高，獲得了更好的技術(shù)效果。
應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。通過(guò)參照典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語(yǔ)為描述性和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯?？梢园匆?guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明作出修改，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉及特定的方法、材料和實(shí)施例，但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例，相反，本發(fā)明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。