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)

[結構式]

[物化性質]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，使本品比傳統的ATMP、HEDPA阻碳酸鈣垢性能更佳。在阻垢方面本品不受系統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生的微晶顆粒物。它不但能穩定金屬離子和有機磷酸，而且與磷酸基團復合使用有很好的協同增效作用，并保持阻垢分散劑藥力持久，不易結膠。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

將一定量的質量分數為25%的濃氨水投加到反應釜中，在室溫下緩慢投加質量分數為37%的甲醛水溶液，控制投加速度，使釜內溫度不超過30℃。甲醛投加完畢后，將釜內反應溫度緩慢升至50℃，維持攪拌反應30min。將反應液降溫并冷卻至10℃，慢慢通入二氧化硫氣體，直至飽和，當出現白色沉淀后繼續反應30min，停止通入二氧化硫。濾去反應液，得白色粉狀產物氨基甲磺酸，真空干燥。產率為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份質量分數為37%的甲醛水溶液緩慢加入到上述水溶液中，控制反應溫度在30～35℃，甲醛水溶液投加完畢后，繼續攪拌反應30min，然后將反應溫度緩慢升至50℃，在此溫度下保溫反應30min。將反應液冷卻至20℃左右，并用冷卻水繼續冷卻。在攪拌下緩慢投加137.5份三氯化磷，投加過程中應嚴格控制投加速度，控制反應溫度不超過30℃。三氯化磷投加完畢后，將反應溫度升至85～90℃，繼續攪拌反應2h后，降溫停止反應，加入適量的去離子水，配制成所需要的濃度，取樣檢驗產品的各項指標。即得二甲基磷酸氨基甲磺酸。

[應用]DPAMS在膦酸型阻垢分散劑的分子中引入磺酸基團，就構成了磺酸磷酸型阻垢分散劑。在工業冷卻水阻垢、緩蝕、分散等各種功能性藥劑的發展中，磷酸型阻垢分散劑和磷酸型阻垢分散劑的推廣應用，很好地解決了循環冷卻水系統中產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所產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生的微晶顆粒物。它不但能穩定金屬離子和有機磷酸，而且與磷酸基團有很好的增效協同作用，并保持阻垢分散劑藥力持久，不易結膠。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，使其在工業冷卻水系統中作為阻垢分散劑受到關注。

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