丙烯酸(Acrylic acid)是一种重要的不饱和羧酸,化学式为CH?=CH-COOH,分子量72.06 g/mol,常温下为无色透明液体,具有刺激性酸味,沸点141℃,熔点13.5℃,密度1.051 g/cm3。其分子结构中同时含有活泼的乙烯基和羧基,赋予其独特的化学双重活性:羧基可发生酯化、酰胺化等典型有机酸反应,而碳碳双键则易于进行自由基聚合、加成等反应。该化合物易溶于水、乙醇等极性溶剂,其水溶液呈酸性(1%溶液pH≈2.4),在光照或加热条件下易自聚,通常需添加200ppm对苯二酚作为阻聚剂。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物(爆炸极限2.4-8.0%),对金属有腐蚀性,需用不锈钢或聚乙烯材质储存。工业级产品纯度通常≥99.5%,主要杂质为丙酸和乙酸(含量<0.3%)。
丙烯酸的核心优势体现在其聚合特性和衍生应用上:作为高分子单体,其均聚物玻璃化温度可达106℃,比甲基丙烯酸甲酯高40℃,形成的聚丙烯酸具有 吸水性能(吸水率可达自重500倍)。其酯类衍生物(如丙烯酸甲酯)作为涂料成膜物质,固化速度比传统醇酸树脂快3倍,且耐候性提升50%以上。在超吸水树脂(SAP)领域,丙烯酸钠交联产物的吸液速率比淀粉接枝型快10倍,广泛应用于卫生材料。相较于其他不饱和酸(如马来酸),丙烯酸的优势在于更低的聚合活化能(83.7 kJ/mol)、更高的衍生化选择性(副产物<1%)以及更广的pH适用性(稳定范围2-12)。其生物基生产路线(通过甘油发酵)的成熟使碳排放比石油基路线降低35%,在环保胶粘剂、油田增稠剂等新兴领域展现出特殊价值。
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