[发明专利]一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法

说明书

本发明提供了一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的合成方法，（1）采用以丙烯腈为主的混合溶剂；（2）异丁烯分三个阶段，不同速率通入；具体包括分段通入异丁烯；所述分段通入异丁烯，温度为10‑40℃，开始按第一速率通入异丁烯；待异丁烯通入一段时间后，反应液出现浑浊，之后按第二速率继续通入异丁烯；待异丁烯通入至总量的80%时，调整为第三速率继续通入至完毕；所述第一速率为56‑60kg/h；所述第二速率为52‑54kg/h；所述第三速率为62‑65kg/h；本发明方法得到2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸产品，结晶粒度大，大小均一，流动性好，有效缓解了2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的晶型问题引进的种种弊端。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备工艺，具体涉及一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法。

背景技术

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-Acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid简称AMPS）是一种多功能水溶性阴离子单体，性状为白色结晶粉末固体，其结构式如下：

由于AMPS 结构式中含有强阴离子性、水溶性、并对盐不敏感的磺酸基团，屏蔽的酰胺基团及不饱和双键，使其具有优良的性能。AMPS 的特殊结构也可用于改善非水溶性高聚物的综合性能。它的聚合物都是优秀的功能高分子电解质，作为染料固定剂、絮凝剂、分散剂、增粘增稠剂，已广泛应用于化纤、塑料、涂料、表面活性剂、造纸、水处理和油田化学等领域。

目前最典型的生产 AMPS 的工艺，是以丙烯腈，发烟硫酸和异丁烯为原料在较温和的条件下进行反应制备 AMPS。美国专利 US3544597首先报道了这种制备酰胺基磺酸类化合物的方法，并得到了纯度较高的单体，但反应条件较为苛刻。日本日东化学公司 (DE2904444A1，DE 2904465A1) 改进了上述方法，并提出了获得更高纯度 AMPS 的技术方案。该专利所述的方法是将过量的丙烯腈兼作反应溶剂，在氦气气氛中于低温下加入发烟硫酸，在搅拌下分段通入异丁烯使其反应，产物AMPS 从混合液中析出，得到泥浆状产物，然后加入醋酸升温，蒸出过量丙烯腈，再加入一定量水，升温至 90℃以上使其溶解，再放入冷水中，使产物结晶析出，并用醋酸洗净，再用 60℃热风干燥，即得到高纯单体。

现有合成方法所制备的AMPS粉末产品,普遍存在结晶粒度小，大小均一性差，流动性差的问题，如图2所示。这种产品的缺点，一是生产过程中离心、干燥、放料等工序操作较困难。二是客户在使用投料过程中，物料投加不顺畅，效率低，且很容易起粉尘，对环境和职工安全造成不利影响。AMPS粉末存在的种种弊端成为制约AMPS生产以及应用的一个技术难题。

现有AMPS生产技术中，大多将重点放在如何提高产品的收率以及纯度上，对于产品晶型改善的专利报道并不多见。其中专利公开号101284805，以及专利CN1039995C中有提到关于AMPS结晶颗粒情况的描述。另外为了解决AMPS粉末产品在应用上的弊端有厂家把粉末产品采取挤压、破碎方式进一步加工成颗粒状，这样一是增加了生产成本，再就是由于二次加工，使AMPS产品原有理化性能受到了一定的影响。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，提供了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法，实现以下目的：

（1）本发明2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法，通过采用以丙烯腈为主的混合溶剂，以及异丁烯分三个阶段、不同速率通入的控制，可以使AMPS产品的晶型得到有效的改善。

（2）本发明的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法，该方法所制备的粉末产品，结晶粒度大，大小均一，流动性好，有效缓解了AMPS晶型问题引进的种种弊端。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

本发明的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法，其特征在于，