二甲基磷酸氨基甲磺酸(DPAMS)

[结构式]

[物化性质]白色或黄色透明黏稠液体，易溶于水。由于磺酸基团的引入，增大了有机磷酸的活性，使本品比传统的ATMP、HEDPA阻碳酸钙垢性能更佳。在阻垢方面本品不受系统水中金属离子的影响，对P、S、Ca、Ba、Mg(OH)2、CaCO₃等形成的盐，特别是对磷酸钙沉积有良好的抑制作用，并且能有效地分散中间过程中产生的微晶颗粒物。它不但能稳定金属离子和有机磷酸，而且与磷酸基团复合使用有很好的协同增效作用，并保持阻垢分散剂药力持久，不易结胶。低浓度时即可达到较好的阻垢效果。磷含量相对来说比常用的有机磷酸低，有利于减少循环水里的磷含量。

[制备方法]

① 氨基甲磺酸的制备

NH₃+HCHO+SO₂→H₂NCH₂SO₃H

将一定量的质量分数为25%的浓氨水投加到反应釜中，在室温下缓慢投加质量分数为37%的甲醛水溶液，控制投加速度，使釜内温度不超过30℃。甲醛投加完毕后，将釜内反应温度缓慢升至50℃，维持搅拌反应30min。将反应液降温并冷却至10℃，慢慢通入二氧化硫气体，直至饱和，当出现白色沉淀后继续反应30min，停止通入二氧化硫。滤去反应液，得白色粉状产物氨基甲磺酸，真空干燥。产率为90%。

② 二甲基磷酸氨基甲磺酸的制备

将297份氨基甲磺酸溶解于72份水中，在搅拌下将162份质量分数为37%的甲醛水溶液缓慢加入到上述水溶液中，控制反应温度在30～35℃，甲醛水溶液投加完毕后，继续搅拌反应30min，然后将反应温度缓慢升至50℃，在此温度下保温反应30min。将反应液冷却至20℃左右，并用冷却水继续冷却。在搅拌下缓慢投加137.5份三氯化磷，投加过程中应严格控制投加速度，控制反应温度不超过30℃。三氯化磷投加完毕后，将反应温度升至85～90℃，继续搅拌反应2h后，降温停止反应，加入适量的去离子水，配制成所需要的浓度，取样检验产品的各项指标。即得二甲基磷酸氨基甲磺酸。

[应用]DPAMS在膦酸型阻垢分散剂的分子中引入磺酸基团，就构成了磺酸磷酸型阻垢分散剂。在工业冷却水阻垢、缓蚀、分散等各种功能性药剂的发展中，磷酸型阻垢分散剂和磷酸型阻垢分散剂的推广应用，很好地解决了循环冷却水系统中产生的碳酸钙污垢问题，但并没有解决以磷系配方、锌系配方处理的系统所产生的磷酸钙污垢问题和磷酸锌污垢问题。磺酸基团对磷酸钙污垢和磷酸锌污垢有独特的高效抑制能力和对金属离子的稳定作用。除此之外，磺酸基团的另一突出特点是:在阻垢方面不受系统水中金属离子的影响，对P、S、Ca、Ba、Mg(OH)₂、CaCO₃等形成的盐，特别是对磷酸钙沉积有良好的抑制作用，并且能有效地分散中间过程中产生的微晶颗粒物。它不但能稳定金属离子和有机磷酸，而且与磷酸基团有很好的增效协同作用，并保持阻垢分散剂药力持久，不易结胶。一般投加量为5～10mg/kg，对碳酸钙、磷酸钙的阻垢率可接近100%。

由于含磺酸基磷酸所具有的这些特点，使其在工业冷却水系统中作为阻垢分散剂受到关注。

文章来源：《水处理化学品手册》

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