丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(Acryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride,简称DAC或DMAEA-Q)是一种重要的阳离子型功能性丙烯酸酯单体,广泛应用于水溶性聚合物的合成。该单体通过引入季铵盐基团,在水处理、造纸、涂料、油田化学品等多个领域具有不可替代的应用价值。
结构与性质
丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的分子式为C₈H₁₆ClNO₂,分子量为193.7。该单体的结构特点包括丙烯酰氧基团(CH₂=CH-COO-)提供可聚合的双键,使其能够与多种单体进行共聚,形成不同性能的高分子材料;季铵盐基团(N⁺(CH₃)₃-Cl⁻)赋予单体永久正电荷特性,增强了聚合物的电荷密度和表面活性;氧乙基连接链(CH₂CH₂)起到连接和柔顺性作用,影响聚合物的溶解性和电荷分布。

行业应用
1. 水处理领域
在水处理领域,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵类聚合物主要作为絮凝剂和助凝剂使用,该类聚合物与聚乙烯亚胺(PEI)复配使用时,可进一步提高絮凝效果和油泥降解能力[1]。用于污泥脱水时,显著优于传统聚丙烯酰胺(PAM)。通过与降解促进剂(如有机胺)复配,可实现絮体的自主降解,降低二次污染风险。DAC类聚合物可有效处理高浓度有机废水、重金属废水等,具有良好的絮凝效果和抗盐性能。在高盐度废水中,DAC-AM共聚物仍能保持较高的粘度和絮凝性能,优于传统非离子型聚合物。
2. 造纸工业
在造纸工业中,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵类聚合物主要作为助留助滤剂、湿强剂和分散剂使用[2]。DAC-AM共聚物可有效提高纸浆中细小纤维和填料的留助率,提高纸张的抗张强度和撕裂度,同时改善纸页两面性,提高印刷性能。在废纸浆中使用时,DAC-AM共聚物可减少对施胶剂、染料等其他功能性化学品的使用。
3. 涂料行业
在涂料行业中,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵类聚合物主要作为抗静电剂和导电涂料的基础材料。与传统抗静电剂相比,DAC类聚合物具有更好的耐水性和耐洗性,不易因摩擦或清洗而失效。DAC的水溶性和高电荷密度使其适合用于水性导电涂料,可提供持久的电荷迁移能力,适用于电子设备外壳、工业防腐等领域[3]。
参考文献
[1]王永吉;张跃军.甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵单体、聚合物合成及应用研究进展[J].精细化工,2021,38(7):1333-1341.
[2]昝丽娜;聂丽华;杨鹏;袁强.丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物的制备研究[J].化学推进剂与高分子材料,2009,7(1):34-35.
[3]张彦昌;林朝阳;霍炳臣;郝小飞;王冬梅;李天仚;赵献增.丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的水分散聚合物制备[J].河南科学,2024,42(2):255-262.