1.甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的应用

DMAM 是一种用途广泛的中间体,这种单体及其深加工产品具有无毒、在环境中易降解等优点,因此世界各国都非常重视它的开发应用。

1.1水处理剂

统计数据表明,我国年生产污水量约200 亿m³ ,但其处理量尚不足20%。随着人们对环保认识的提高,我国对城市污水处理更加重视,投入了大量的资金,引进国外先进处理设备。在水处理剂市场上,尤其是在有机絮凝剂种类中,聚丙烯酰胺类药剂的应用量最大、范围最广泛。阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂对于处理带负电荷的胶体以及染色、造纸、食品发酵等工业废水和市政污水具有良好的效果,目前城市污水处理多采用高分子量的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂.

目前我国城市污水处理行业大多采用第三代阳离子聚合物,即丙烯酰胺与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化物(DMC)的共聚物。

合成工艺是:根据阳离子度和最终聚合物的浓度,在反应器中加入去离子水、丙烯酰胺、阳离子单体DMC溶液,在搅拌条件下通入氮气, 20 min后加入偶氮复合引发剂,继续搅拌5 min后停止通氮,反应3～5 h后,反应温度可从室温缓慢升至50 ℃左右,然后在1 h内快速达到温峰80 ℃左右,反应结束,可以得到阳离子聚合物。聚合物的状态由物料浓度决定,在5%以下时,产物为可以流动的粘稠液体;浓度在5%以上时,产物为胶状半透明固体。将胶体破碎、烘干、粉碎后,就可以得到粉状阳离子聚合物。

根据聚合反应的机理,为了提高聚合物的分子量,在反应过程中应该适当减少引发剂浓度,增大单体浓度和降低聚合反应温度。在实际生产过程中,一般使用水溶液聚合,采用复合引发剂使反应在较低的温度下引发,通过调节引发剂的用量来控制反应过程和产品的分子量。

1.2造纸助剂

含DMAM的聚合物可用作造纸助剂——纸张增强剂、上浆剂，提高造纸时合格率和滤水性良好的改善性导电剂。例如：DMAM的季铵盐与丙稀酰胺的共聚物或DMAM与甲基丙烯酸甲酯共聚物的酸盐时优良的纸张增强剂；DMAM与丙烯酸、丙稀腈及丙烯酸丁酯共聚物的胺盐是良好的上浆剂；DMAM均聚物的羟基醋酸盐、DMAM与丙稀酰胺的反应组成物是良好的造纸改善剂；DMAM的甲基氯化物的季铵盐与丙稀酰胺的共聚物或DMAM与丙稀酰胺丙烯酸及甲基丙烯酸的共聚物是造纸用的滤水性改善剂；由DMAM与亚甲基双丙稀酰胺共聚物与淀粉的反应物、炭黑与DMAM及苯乙烯的共聚复合物可作为良好的导电剂。

1.3纤维加工助剂

含DMAM的聚合物具有优良的电性能，既可作纤维防静电剂，也可作为丙烯酸系纤维、聚丙稀系纤维的染色改良剂，聚氨酯纤维、羊毛、丝、聚酯、丙烯酸、等纤维的处理剂。例如：DMAM季铵盐聚合物与脂肪醇的硫酸酯的混合物使合成纤维具有良好的耐洗性、优良的防静电性。在纤维染色中添加少量的下述化合物：N－乙烯基吡咯烷酮与DMAM的共聚物的掺和物，用过氧化物处理聚丙稀再与DMAM接枝聚合，可使染色性改善。丙烯酸纤维染色中加入少量的DMAM，使酸性染料固着性号，可得到耐黄变性优良的丙烯酸纤维。聚氨酯与DMAM共聚物掺合可得到褪色性改善的弹性纤维。羊毛或丝用含DMAM共聚物进行加热处理或使之接枝后可提高漆耐干性、耐磨性。用含DMAM的聚合物、丙烯酸等合成的纤维进行加工处理可提高其耐溶剂性、耐热性能。

1.4 橡胶、塑料加工助剂

聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等各种树脂与DMAM接枝或与含DMAM的共聚物掺合，可提高这些树脂的染色行。含10％DMAM与苯乙烯的共聚物的聚丙稀树脂是良好的防静电树脂。

在不饱和聚酯中添加10％DMAM所得到的玻璃纤维增强塑料，其粘合性得到提高。

在苯乙烯－丁二烯中加入DMAM进行共聚，然后与二卤化物交联可得到强度大的合成橡胶。

用DMAM作为聚丙烯云母的黏合剂，其形成无弯曲强度大，熔融粘度低。

1.5涂料、保护膜

含DMAM的聚合物是水性热固化涂料黏合剂的优良载色剂。

DMAM可作为优良的紫外线固化涂料用的反应性单体。如用丙烯酸改性的环氧树脂加入DMAM等，经紫外线照射形成的保护膜，具有耐水、耐盐水。耐碱、耐溶剂性，可作为金属表面的临时保护层，且此保护层容易用酸除去。

含DMAM的共聚物可作为电泳涂料用树脂。DMAM与顺酐共聚物的铵盐是分散性、稳定性、粘合性良好的水性防锈涂料的载色体。

1.6石油添加剂

长链烷基甲基丙烯酸酯与DMAM的共聚物可作为润滑油添加剂。此油粘度指数高，清净分散性、稳定性好。

含DMAM的聚合物在石油分馏、重整、裂化时有使残渣分散的效果，防止残渣在设备那沉积。

DMAM与长链烷基甲基丙烯酸酯共聚物可有效防止石蜡的巨大结晶，可作降低原油流动点的助剂相当有效。

1.7 医药及表面活性剂

作锭剂被复，胶囊。DMAM的聚合物在中性碱性水中溶解性差，在弱酸性中溶解性好，利用这一性质，制成胃液速溶的锭剂被复或胶囊。

DMAM与丙稀酰胺、丙稀腈共聚接枝、经适当处理所得材料具有防止血液凝固的作用，所以可用这种材料制手术用具、缝线用具。

含DMAM的聚合物作为用途广泛的表面活性剂使用。如甲基丙烯酸丁酯－DMAM共聚物可代替乳化剂作为乳胶的稳定剂，在聚合中作为乳化分散剂使用。

1.8其它

由于DMAM受电子波、紫外线照射能迅速固化，可作为紫外线固化印刷材料；含有DMAM的聚合物在电子照相、静电记录等方面可作为色料调色粘合剂使用。含DMAM的一些共聚物和乳业还可用作香料品和洗涤用品。

总之DMAM是甲基丙烯酸特种酯类中需求量较大的一种，其性能优良，除了可衍生出一系列重要的精细化工产品之外，目前仍在不断地开发其它的新用途。美国已成为生产和消费该类单体最多的国家。1986年，日本年产DMAM 4 kt，1995 年产量已达10 kt 以上，而我国直到1992 年才开发此种产品，目前国内年产尚不足200 t且质量低下，每年不得不大量进口且价格较为昂贵约20000/t,因此开发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯项目具有重要的经济与社会意义。

2.项目进展

目前已小试成功，产品的纯度可达到99.0%，收率达到80-90%。