(PAM)聚丙烯酰胺的生产方法

●╱蘇荷丶fmik

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一还原引发剂 体系，以降低反应引发温度。此外需加链转移剂，常用的为异丙醇。为了消除可能存在的金 属离子的影响，必要时加人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82．8kJ/mol，聚合热必须及时导出，如果单体浓度为 25%～30%即使在10c(=引发聚合，如果聚合热不导出，则溶液温度会自动上升到100'E，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。
生产低相对分子质量产品时可在釜式反应器中间歇操作或多釜串联连续生产，夹套冷却 保持反应温度为20～25℃，转化率达95%～99%。生产高相对分子质量产品时，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进行冷却反应。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N中进行。使用过硫酸盐 一亚硫酸盐引发剂体系时，通常引发开始温度为40%，如果要求生产超高相对分子质量产品时引发温度应低于20%：。
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中，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，由氧化一还原引发剂与水溶性偶氮引发剂组成。 低温条件下由氧化一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量可低至0．02%(气相色谱法测定)。水溶性偶氮引发剂为4，4’一偶氮双一4一氰基戊酸、2，2’一偶氮双一4一甲基丁腈硫酸钠及2， 2’一偶氮双一2一脒基戊烷二盐酸盐等。

为爱独尊33

首信聚丙烯酰胺的生产方法主要有水溶液聚合法、反相乳液聚合法和辐射引发法。



一、水溶液聚合法是生产聚丙烯酰胺的传统方法。采用该法可以生产聚丙烯酰胺胶体和粉状产品。一般聚丙烯酰胺胶体是采用8%-10%丙烯酰胺水溶液在引发剂作用下直接聚合而得；聚丙烯酰胺干粉则多用25%-30%丙烯酰胺溶液进行聚合，聚合后得到的聚丙烯酰胺胶体经造粒、捏合、干燥、粉碎后制得产品。其中的聚合反应是关键工序。该法具有生产安全、工艺设备简单以及生产成本较低等特点，是目前国内外生产聚丙烯酰胺普遍采用的方法。中国采用该法生产聚丙烯酰胺最早采用手工作坊式的盘式聚合，后来采用捏合机。20世界80年代后期开发了锥形釜聚合工艺，由核工业部五部所在江都化工厂试车成功。20世纪90年代从国外引进的聚合技术，类似于国内的技术，只是反应釜可以旋转，聚合釜的容积也较大。
二、反相乳液聚合法是指水溶性的丙烯酰胺借助表面活性剂（多采用非离子型表面活性剂）的作用使丙烯酰胺单体分散在油相中形成乳化体系，在引发剂作用下进行乳液聚合，形成稳定的高分子量速溶的聚丙烯酰胺胶乳产品，经共沸蒸馏脱水后得到粉状聚丙烯酰胺。由于聚合反应是在分散于油相中的丙烯酰胺微粒中进行，因而在聚合过程中放出的热量散发均匀、反应体系平稳、易控制、适合于制备高分子量且分子量分布窄的聚丙烯酰胺乳胶或干粉型产品。
三、辐射引发法是丙烯酰胺单体在紫外线下引发直接聚合得到固体聚丙烯酰胺产品。该法生产工艺简单，但设备投资大，且所得到产品分子量分布很宽，故目前还没有进行大规模工业生产。