唐濤 陳浩(邵陽學(xué)院，湖南邵陽 422000)

雙丙酮丙烯酰胺的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展

唐濤 陳浩(邵陽學(xué)院，湖南邵陽 422000)

雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）是一種功能單體，在化工行業(yè)有著較為廣泛的應(yīng)用。DAAM的制備較為靈活、原料較為廣泛，使用丙烯腈和二丙酮醇、丙烯酰胺與異丙烯基丙酮、或二丙酮醇和丙烯酰胺為原料，雜多酸或強(qiáng)酸作為催化劑，均可進(jìn)行制備。由于DAAM分析構(gòu)型獨(dú)特，化學(xué)性質(zhì)活潑，且具有保濕性、水溶性和吸水性等多種特性，其在日化用品、涂料以及醫(yī)用材料領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用。

雙丙酮丙烯酰胺；制備；應(yīng)用；進(jìn)展

雙丙酮丙烯酰胺的本質(zhì)是一種乙烯基功能單體，是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，可與其他乙烯基單體產(chǎn)生交聯(lián)、共聚、以及接枝等反應(yīng)，故而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、涂料、日化用品的領(lǐng)域。DAAM的制備可始源于上世紀(jì)六十年代，由美國潤滑油公司首次研發(fā)成功，DAAM的工業(yè)化生產(chǎn)，則形成與上世紀(jì)七十年代。本文從DAAM的制備入手，就其應(yīng)用發(fā)展，發(fā)表幾點(diǎn)看法。

1 DAAM的結(jié)構(gòu)和特性分析

雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）分子式為C9H15NO2，結(jié)構(gòu)式如下圖所示。DAAM外觀通常為淡黃色或白色針狀晶體，對皮膚、眼睛均無刺激，熔融狀態(tài)下為無色。DAAM可溶于水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯等溶劑，難溶于石油醚。如環(huán)境相對濕度超過70.0%，DAAM可發(fā)生吸水水解，其單體熔點(diǎn)會隨著吸濕量的增加而逐漸降低。通常情況下，DAAM化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不易發(fā)生聚合反應(yīng)，如添加適當(dāng)?shù)淖杈蹌?，則可進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性。

圖一DAAM結(jié)構(gòu)式

通過DAAM結(jié)構(gòu)式，可獲取以下信息：一，由于存在碳碳雙鍵，因此可進(jìn)行加成反應(yīng)和聚合反應(yīng)；二，可進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；三，羥基可與氨及其衍生物一起產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。

2 DAAM合成方法概述

2.1 丙烯腈和二丙酮醇為原料合成DAAM

使用丙烯腈和二丙酮醇合成DAAM是早期的合成制取方法，在實(shí)際操作過程中，使用濃硫酸作為催化劑，將原料放置于90.0～13.0攝氏度環(huán)境下，持續(xù)反應(yīng)6小時(shí)，然后對反應(yīng)物進(jìn)行萃取、蒸餾處理，即可得到目標(biāo)產(chǎn)物DAAM。雖然該方法可較高產(chǎn)率獲取DAAM，但同時(shí)存在后處理復(fù)雜、原料有效利用率低、以及能耗高等問題。

2.2 二丙酮醇和丙烯酰胺為原料合成DAAM

使用二丙酮醇和丙烯酰胺合成DAAM，初期使用濃硝酸和濃硫酸作為催化劑，隨著科學(xué)的發(fā)展，逐漸使用強(qiáng)酸性離子交換樹脂代替濃硫酸和濃硝酸進(jìn)行反應(yīng)，從而解決了硫酸對于設(shè)備的腐蝕問題。使用該方法，在90.0～120.0℃環(huán)境下，DAAM的實(shí)際產(chǎn)率可達(dá)到55%左右。該方法合成獲取的DAAM組成較為復(fù)雜，同樣存在后處理困難的問題。

2.3 異丙烯基丙酮和丙烯酰胺為原料合成DAAM

使用異丙烯基丙酮和丙烯酰胺為原料合成DAAM，催化劑為雜多酸，以H3PW12O40為主，與其他雜多酸相比，這種催化劑的收率更高。可使用磺酸型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂代替雜多酸作為催化劑，此時(shí)DAAM收率約為62%左右。使用該方法制備DAAM雖然收率高，但原料成本高昂。

3 DAAM的應(yīng)用研究進(jìn)展分析

3.1 涂料方面的DAAM應(yīng)用分析

因DAAM分子具備相應(yīng)的多功能基團(tuán)，故而其化學(xué)性質(zhì)較為活潑，并且具備諸多優(yōu)良特性，可進(jìn)行多種反應(yīng)，具體包括聚合、交聯(lián)以及加成等。均聚反應(yīng)是DAAM材料的主要反應(yīng)，同時(shí)可作為改性用單體與各類聚合物進(jìn)行共聚反應(yīng)。DAAM材料均聚物外觀為固定透明，不溶于水，但具有吸水性，高濕度環(huán)境下，可吸收20.0～25.0自身質(zhì)量%的水分。將DAAM材料加入涂料，可有效提高涂膜的粘著性和涂膜光澤度。將DAAM加入乳膠或乳膠漆中，則可有效提高其附著力、硬度、耐水性、以及耐擦洗性。

3.2 日化用品方面的應(yīng)用分析

通過加入DAAM材料，可使其共聚物具有良好的透氣性和吸水性，雖然此類物質(zhì)不溶于水，但是會表現(xiàn)出獨(dú)特的“水呼吸性”?；谶@一特性，將DAAM材料加入噴霧定發(fā)劑，可有效提高其定發(fā)效果，同時(shí)保障頭發(fā)自然的光澤度和濕潤感

4 結(jié)語

DAAM作為一種重要的精細(xì)化工原料，由于其自身具有多功能基團(tuán)，且化學(xué)性性質(zhì)活波，在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域均有十分良好的應(yīng)用前景。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)充分重視DAAM材質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，緊跟國際潮流，加強(qiáng)對于DAAM材料的研究和應(yīng)用，在經(jīng)濟(jì)國際化背景中，促進(jìn)自身發(fā)展。

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唐濤（1994-），男，漢族，云南曲靖。本科在讀，邵陽學(xué)院。研究方向：化學(xué)方向。

陳浩（1989-），男，漢族，湖南邵陽，助教，碩士研究生，邵陽學(xué)院，食品工程。