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聚丙烯酰胺的两种制备方法有什么区别,制作出的产品又分别有什么特点?

作者:admin 发布日期: 2022-06-14 二维码分享

聚丙烯酰胺是如何制备生产的?工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用较为广泛。此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。下面就跟着小编一起了解聚丙烯酰胺吧!

1、水溶液聚合方法。

丙烯酰胺水溶液聚合法是工业生产中采用的主要方法。配方中单体溶液须经离子交换提纯。反应介质水应为去离子水,引发剂:多采用过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化-还原引发体系,以降低反应引发温度。此外需加有链转移剂,常用的为异丙醇。为了消除可能存在的金属离子的影响,必要时加入螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)。为了易于控制反应温度,单体浓度通常低于25%。

由于丙烯酰胺聚合反应热高达82.8 kJ/mol,聚合热必须及时导出,如果单体浓度为25%~30%即使在10oC引发聚合,如果聚合热不导出,则溶液温度会自动上升到100 oC,将生成大量不溶物。因此导热问题成为生产中的关键问题之一。

生产低分子量产品时刻在釜式反应器中间歇操作或数釜串联连续生产,夹套冷却保持反应温度20~25 oC。转化率达95%~99%为止。生产高分子量产品时,由于产品为冻胶状,不能进行搅拌,为了及时导出反应热,工业上采用在反应釜中将配方中的物料混合均匀后,立即送入聚乙烯小袋中。将装有反应物料的聚乙烯装置水槽中冷却反应。须注意的是由于空气中的氧有明显的阻聚作用,配制与加料必须在N2气氛中进行。使用过硫酸盐-亚硫酸盐引发剂体系时,通常引发开始温度为40 oC,如果要求生产超高分子量产品时引发温度应低于20 oC。

由于单体不挥发,反应后不能除去,所以未反应单体将残存于聚丙烯酰胺。延长反应时间,提高反应温度虽可降低残余单体量,但生产能力降低而且不溶物含量会增加。为了降低残余单体量有的工厂采用复合引发体系,由氧化-还原引发剂与水溶性偶氮引发剂组成。低温条件下由氧化-还原引发剂发挥作用,后期当反应物料温度升高后,使偶氮引发剂分解进一步发挥作用,此法生产的聚丙烯酰胺残余单体含量可低至0.02%(气相色谱法测定)。水溶性偶氮引发剂为4,4′-偶氮双-4-氰基戊酸,2,2′-偶氮双-4-甲基丁氰硫酸钠以及2,2′-偶氮双-2-脒基戊烷二盐酸盐等。

测定残余丙烯酰胺的方法工业上主要用溴化法;但其灵敏度差,对于极微量单体可用火焰离子谱或..液相色谱进行测定。

为了生产含有少量羧基的聚丙烯酰胺,刻在聚合配方中加入适量碳酸钠,使少量的酰胺基团水解为羧基并可减少生成不溶物。

按上方法合成的聚丙烯酰胺为高粘度流体或凝胶状不流动物。可以直接作为商品,供应距生产工厂较近的使用单位。长途运输时,则应进行干燥,生产粉状固体。胶体物进行干燥的方法可用捏和干燥法,但此法能耗大,并且产品降解严重。生产规模较小时可采用挤出机造粒后,烘房内烘干的方法,再经粉碎的粉状产品。产量大而且较..的方法是经挤出机造粒后,送入转鼓式干燥器,干燥后粉碎得粉状商品。

聚丙烯酰胺

2、反相乳液聚合法。

丙烯酰胺单体配制成浓度为30%~60%的水溶液作为分散相,其中加有少量的二乙胺四乙酸和Na2SO4以及氧化-还原引发剂和适量水溶性表面活性剂,其HLB值应较低。用芳烃或饱和脂肪烃作为连续相,其中加有油溶性表面活性剂,其HLB值应较高,如脱水山梨醇油酸酯。Na2SO4具有防止胶乳粒子粘结的作用。分散相与连续相的比例通常为3:7。聚合所得分散相胶乳粒子直径为0.1~10μm,与表面活性剂用量有关。反应温度一般为40 oC,6 h转化率可达98%。此法的优点是反应热易导出,物料体系粘度低,便于操作,产品可不经干燥直接应用。缺点是使用有机溶剂,易燃、有效生产能力低于溶液聚合法。

但是聚丙稀酰胺使用效果的好坏,需要对聚丙烯酰胺进行实验选型比对,不能简单的认为分子量越高越好、离子度越高越好。要看烧杯实验选型的结果的,用来选型的型号越多,相对来说会更能选到合适的型号。这个就像找男女朋友一样,从10个里面找一个和从100个里面找一个,肯定是100个里面更能找到符合自己要求的。所以在聚丙烯酰行业,产品型号越多的公司,型号越齐全的公司,在选型方面是越有优势的,实际上每个厂家基本都有自己的主攻方向,产品侧重点也不相同,型号也不是那么齐全的,有些系列的产品有,有些系列的产品是没有的。

除了选到合适的型号,工业污水处理聚丙烯酰胺在生产过程中的质量稳定性也是非常重要的,目前生产厂家除了爱森,其他家的稳定性方面都做得不是特别好,聚丙烯酰胺生产工艺过程主要包括配料、聚合、造粒、烘干、冷却、粉碎及包装。原料通过管道进入配料釜釜内,加入相应的助剂混合均匀,降温至0-5℃之间,将物料送至聚合釜内通氮除氧,氧含量除至1%左右,加入引发剂进行聚合,聚合后将胶块切碎,通过输送机送至造粒机进行造粒,造粒完的胶粒送至干燥床进行干燥,干燥好物料送至粉碎筛分系统进行粉碎,粉碎完物料进入包装系统进行包装,形成成品。

在生产过程中由于受到一些因素影响,容易出现产品的误差,所以聚丙烯酰胺生产过程中的稳定性比较难把控,稳定性不好就会影响到产品的使用效果。很多时候,出于成本考虑,这些产品也会流通到市场中,所以如果能够有个环节对这些流通到市场的产品进行监督检测的话,基本就可以..质量的稳定性,而目前作为终端客户来说,是很少具备这个能力的。聚丙烯酰胺可以通过专业的技术工程师和..的检测设备,在生产和出货的时候要做到严格的双重监督检测,来..产品的稳定性。只有聚丙烯酰胺的产品质量稳定了,才能..在污水和污泥处理这个环节中稳定..的运行。

聚丙烯酰胺内容不多,但是小编希望能对各位有所帮助。