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    國內外生產聚丙烯酰胺的水溶液聚合方法

    發布時間:2019-11-24 10:41:11   來源:www.safe-mates.com   

    目前國內外工業生產聚丙烯酰胺方法有以下幾種。
    1.水溶液聚合方法
    丙烯酰胺水溶液聚合法是工業生產中采用的主要方法。配方中單體溶液須經離子交染換純。反應介質水應為去離子水,引發劑多采用過硫酸鹽與亞硫酸鹽組成的氧化一還原引發體系,以降低反應引發溫度。此外需加鏈轉移劑,常用的為異丙醇。為了消除可能存在屬離子的影響,必要時加人螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)。為了易于控制反應溫度,由于丙烯酰胺聚合反應熱高達82.8kJ/mol,聚合熱必須及時導出,如果單體濃度為25%~30%即使在10℃引發聚合,如果聚合熱不導出,則溶液溫度會自動上升到100℃,生成大量不溶物。因此導熱問題成為生產中的關鍵問題之一。生產低相對分子質量產品時可在釜式反應器中間歇操作或多釜串聯連續生產,夾套冷卻保持反應溫度為20~25℃,轉化率達95%~99%。生產高相對分子質量產品時,由于產品為凍膠狀,不能進行攪拌,為了及時導出反應熱,工業上采用在反應釜中將配方中的物料混合均勻后,立即送入聚乙烯小袋中,將裝有反應物料的聚乙烯裝置水槽中進行冷卻反應。須注意的是由于空氣中的氧有明顯的阻聚作用,配制與加料必須在N2中進行。使用過硫酸鹽一亞硫酸鹽引發劑體系時,通常引發開始溫度為40℃,如果要求生產超高相對分子質量產品時引發溫度應低于20℃。
    由于單體不揮發,反應后不能除去,所以未反應單體將殘存于聚丙烯酰胺中,延長反應時間,提高反應溫度雖可降低殘余單體量,但生產能力降低而且不溶物含量會增加。為了降低殘余單體量有的工廠采用復合引發體系,由氧化一還原引發劑與水溶性偶氮引發劑組成。低溫條件下由氧化一還原引發劑發揮作用,后期當反應物料溫度升高后,使偶氮引發劑分解進一步發揮作用,此法生產的聚丙烯酰胺殘余單體量可低至0.02%(氣相色譜法測定)。水溶性偶氮引發劑為4,4’-偶氮雙-4-氯基戊酸、2,2’-偶氮雙-4-甲基丁臘硫酸鈉及22-基戊始二鹽酸鹽等。

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