甲基丙烯磺酸钠为白色结晶性粉末，熔点270‑300℃，易溶于水，微溶于乙醇，难溶于多数有机溶剂；分子含碳碳双键与磺酸根，常温稳定，可发生自由基共聚，磺酸基团耐一般酸碱水解，受热或燃烧会释放硫氧化物等有毒烟气，需远离强氧化剂，通常添加阻聚剂防止自聚。
甲基丙烯磺酸钠主要用作丙烯腈聚合时的第三单体,用于改进腈纶纤维的染色性、耐热性、手感及可纺性等性能，具有热稳定性好,染色性好等优点;此外在水处理、颜料溶液添加剂、碳造孔、塑料粉末成型、粉末涂漆等方面也有应用,近年来,甲基丙烯磺酸钠还被用于制备新一代聚羧酸型减水剂，具有无污染、高效能等优点。
合成方法
在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气保护装置的的四口烧瓶中,先加入35%(质量分数，以下同)的焦亚硫酸钠溶液326g,氨气保护下,开启搅拌,加热至60~65℃时,滴加90.6g甲基丙烯氯，保持反应液微微回流。反应过程中用氢氧化钠溶液调控pH值在8~9的范围内,当反应至无甲基丙烯氯回流时反应达到终点。加入50%(质量分数)氯化钙溶液,搅拌10min,使生成的硫酸钙-亚硫酸钙沉淀完全。过滤,得无色透明磺化液。
减压脱水浓缩磺化液,待有白色晶体析出时,停止加热,冷却,加入适量无水乙醇,过滤除去氯化钠。滤液加热,蒸除溶剂,得白色固体产物甲基丙烯磺酸钠粗品;粗品经洗涤重结晶、干燥得到甲基丙烯磺酸钠成品。所得成品甲基丙烯磺酸钠,外观为白色片状结晶，经用碘量法分析,含量>99.0%，熔点270~276℃[1]。
应用研究
刘宇涛等人研究了聚合体系pH和共聚单体投料比对丙烯腈(AN)-甲基丙烯磺酸钠(SMAS)共聚物结构和性能的影响。结果表明,在相同聚合条件下,AN-SMAS共聚物转化率、相对分子质量和黏度远小于均聚物;聚合体系的pH值由7.2降低到2,AN反应性增加,共聚物亲水性降低;共聚物的转化率由82.9%增加到88.2%,重均分子量由20120增加到25430,黏度由7.08Pa·s 增加到62.7Pa·s,接触角由32.9°增加到43.0°。增加 甲基丙烯磺酸钠单体的投料比,AN反应性减小,共聚物中磺酸基团的比例增加,共聚物的亲水性提高。综合考虑共聚物可纺性和亲水性,控制聚合体系pH为3.5,甲基丙烯磺酸钠投料比为3.3%,得到黏度为18.4Pa·s,接触角为34.6°的共聚物.湿法纺丝制得外直径为535.3μm,内直径为409.6μm,中空度为58.5%,含水率达59.5%的中空纤维[2]。
严微等人采用甲基丙烯磺酸钠(SMS)为阴离子功能单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在Fe3O4磁流体的存在下与苯乙烯(St)一起进行乳液聚合,制备了具有磁性Fe3O4为核、St和SMS的共聚物为壳的Fe3O4/聚(St-SMS)磁性高分子复合微球。采用透射电子显微镜(TEM)、动态激光粒度仪(PCS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对制备的磁性高分子微球的结构形貌进行了表征,用振动样品磁强计(VSM)和热重(TG)分析仪对其磁性能和热性能进行了测试。结果表明,该阴离子型磁性高分子复合微球的最小粒径为185.3nm,最高饱和磁化强度为8.74emu/g[3]。
王博涛等人以甲基丙烯磺酸钠(SMAS)与木素磺酸钠为原料,合成了新型表面活性剂,探讨甲基丙烯磺酸钠用量、引发剂用量、反应时间、反应温度对接枝聚合反应的影响。通过红外(FT-IR)对其结构进行表征；通过凝胶渗透色谱(GPC)测定了其分子量以及分子量分布的变化；通过扫描电镜(SEM)对接枝聚合产物的外观形貌做出了分析。结果表明:甲基丙烯磺酸钠与木质素磺酸钠接枝聚合成功；产物分子量＜50000的分子明显变少,而分子量＞50000的分子数目显著增多；产物的外观形貌发生了变化,产生了一些小突起[4]。
参考文献
[1] 陆豪杰,丁鹏. 甲基丙烯磺酸钠合成方法的改进[J]. 化学世界,2011,52(11):687-688,691,680. DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2011.11.014.
[2] 刘宇涛,柳雷,曹钰婷,等. 亲水性丙烯腈/甲基丙烯磺酸钠共聚物制备及其结构[J]. 高分子材料科学与工程,2026,42(2):19-27. DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2026.0027.
[3] 严微,彭亮,李小龙,等. 乳液聚合制备Fe3O4/聚(苯乙烯-甲基丙烯磺酸钠)磁性高分子微球[J]. 纳米技术与精密工程,2012,10(2):165-169. DOI:10.3969/j.issn.1672-6030.2012.02.013.
[4] 王博涛,郭睿,宋军旺,等. SMAS/木质素磺酸钠接枝共聚物的制备及表征[J]. 中华纸业,2012,33(18):47-49.