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聚丙烯酰胺是如何制造的?

作者:化工綜合網發布時間:2022-12-10分類:催化劑及助劑瀏覽:772


導讀:一、聚丙烯酰胺是如何制造的?聚丙烯酰胺的生產方法聚丙烯酰胺是一種線性的有機高分子聚合物,同時也是一種高分子水處理絮凝劑,可以吸附水中的懸浮顆粒,在顆粒之間起鏈接架橋作用,使細顆...

一、聚丙烯酰胺是如何制造的?

聚丙烯酰胺的生產方法

聚丙烯酰胺是一種線性的有機高分子聚合物,同時也是一種高分子水處理絮凝劑,可以吸附水中的懸浮顆粒,在顆粒之間起鏈接架橋作用,使細顆粒形成比較大的絮團,并且加快了沉淀的速度。按離子特性分可分為陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺四種類型。其中陰離子和陽離子的使用較為普遍。那么聚丙烯酰胺的生產方法有哪些呢?下面為大家講解一下。

聚丙烯酰胺的生產方法主要有水溶液聚合法、反相乳液聚合法和輻射引發法。

一、水溶液聚合法

是生產聚丙烯酰胺的傳統方法。采用該法可以生產聚丙烯酰胺膠體和粉狀產品。一般聚丙烯酰胺膠體是采用8%-10%丙烯酰胺水溶液在引發劑作用下直接聚合而得;聚丙烯酰胺干粉則多用25%-30%丙烯酰胺溶液進行聚合,聚合后得到的聚丙烯酰胺膠體經造粒、捏合、干燥、粉碎后制得產品。其中的聚合反應是關鍵工序。該法具有生產安全、工藝設備簡單以及生產成本較低等特點,是目前國內外生產聚丙烯酰胺普遍采用的方法。中國采用該法生產聚丙烯酰胺最早采用手工作坊式的盤式聚合,后來采用捏合機。20世界80年代后期開發了錐形釜聚合工藝,由核工業部五部所在江都化工廠試車成功。20世紀90年代從國外引進的聚合技術,類似于國內的技術,只是反應釜可以旋轉,聚合釜的容積也較大。

二、反相乳液聚合法

是指水溶性的丙烯酰胺借助表面活性劑(多采用非離子型表面活性劑)的作用使丙烯酰胺單體分散在油相中形成乳化體系,在引發劑作用下進行乳液聚合,形成穩定的高分子量速溶的聚丙烯酰胺膠乳產品,經共沸蒸餾脫水后得到粉狀聚丙烯酰胺。由于聚合反應是在分散于油相中的丙烯酰胺微粒中進行,因而在聚合過程中放出的熱量散發均勻、反應體系平穩、易控制、適合于制備高分子量且分子量分布窄的聚丙烯酰胺乳膠或干粉型產品。

三、輻射引發法

是丙烯酰胺單體在紫外線下引發直接聚合得到固體聚丙烯酰胺產品。該法生產工藝簡單,但設備投資大,且所得到產品分子量分布很寬,故目前還沒有進行大規模工業生產。

二、聚乙烯醇與丙烯酰胺制作膠水,要加入什么東西才能制作出粘性高的膠水?

配方(按生產1噸濃縮膠水算)(可以稀釋成4噸普通膠水)

聚乙烯醇 32公斤(24-40公斤)

丙烯酰胺 32公斤(28-40公斤)

過硫酸銨 50-100克

亞硫酸氫鈉 50-100克

生產工藝:

(1).向1噸反應釜中加入300-500公斤水和32公斤聚乙烯醇,加熱到95度左右,保溫半小時左右,使其徹底完全溶解。

(2).用水將丙烯酰胺、膠水添加劑分別溶解,邊攪拌邊加入反應釜內,把剩余的水也加入反應釜內,攪拌均勻。

(3).調整反應釜內溫度使其達到60度左右,用少量水分別在兩個容器中溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉,先把過硫酸銨倒入反應釜內攪拌均勻,5分鐘后加入亞硫酸氫鈉,攪拌均勻,停下機器靜置反應4小時以上,當反應釜內混合溶液變成濃稠即可。此即是濃縮膠水。

三、如何加快丙烯酰胺聚合反應

水溶液聚合是聚丙烯酰胺(PAM)生產歷史最久的方法,該方法既安全又經濟合理,是聚丙烯酰胺的主要生產技術。但水溶液聚合的產物固含量僅在8%~25%,且容易發生酰亞胺化反應,生成凝膠,產物的相對分子質量較小,在制成千粉過程中,高溫烘干和剪切作用又易使高分子鏈降解和交聯,使粉劑產品的溶解性、絮凝性等變差。為解決這些問題,對水溶液聚合進行了不斷深入地研究,諸如引發劑體系、介質pH值、添加劑種類及用量、溶劑和聚合溫度等對聚合反應特性及產品性能的影響等,開發出了過渡金屬化合物引發體系的水溶液聚合、雙官能度引發體系的水溶液聚合、輻射聚合、沉淀聚合、等離子體引發的水溶液聚合等。

經分子設計合成出一種雙官能度引發劑,用于AM聚合,得到分子量2600萬左右的超高 相對分子質量的PAM。據國外文獻報道,以等離子體技術聚合的聚丙烯酰胺不但相對分子質量高(>1000萬),且無交聯,得到的是高純線型聚合物;國內的張衛華等。通過研究放電時間、放電功率、單體的初始濃度及溶液pH值等對聚合反應的影響,制備了一系列高聚物,并且研究了等離子體引發丙烯酰胺水,溶液聚合工業化的可行性。

分散聚合

分散聚合最初是由英國ICI公司在20世紀70年代提出來的一種新聚合方法,與其它聚合方法相比,分散聚合法生產工藝簡單,能合理地解決散熱問題,可適用于各種單體,且能制備不同粒徑的單分散性聚合物微球,AM的分散聚合研究始于20世紀90年代末,一般采用低碳醇/水混合物和鹽水溶液兩種體系。

采用泡沫體系分散聚合法,用丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨(DAC)、丙烯酰胺(AM)、丙 烯酸鈉、丙烯酸(AA)制備了相對分子質量小且溶解性好的兩性聚丙烯酰胺(P(DAC―AM.AA))。段明等采用分散聚合法制備了聚丙烯酰胺水分散體,并考察了各種因素對聚合的影響。結果表明,分散介質類型和分散劑種類是影響PAM水分散體穩定性的主要因素,選擇乙醇.

標簽:丙烯酰胺聚合加快


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