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聚丙烯酰胺合成工艺原理

日期:2018-5-19 16:47:31 来源:澳门新葡萄京所有网站

    聚丙烯酰胺合成工艺原理:

    1)聚合过程基本原理

    本工艺采用丙烯酰胺单体水溶液均聚聚合方法。丙烯酰胺单体溶液在催化剂的作用下,发生自由基聚合。在这种特定过程中,聚合反应分为链引发、链增长、链终止三个基元反应,同时伴有链转移反应。

    (1)链引发

    首先是氧化-还原反应体系催化剂释放自由基,诱发聚合反应。随着氧化还原反应放热,反应逐渐升温,当反应液温度达到40-50℃时,其中的偶氮类催化剂在热活化作用下分解释放自由基继续引发反应,以偶氮二异丁腈分解为例,方程式如下

链引发.jpg

    由于引发剂的种类繁多,在不确定具体物质情况下用I→2R·表示初级自由基形成过程。初级自由基与单体加成,生成单体自由基。

链引发2.jpg

    (2)链增长

    链引发产生的单体自由基不断和单体分子结合生成链自由基,如此反应反复的过程称为链增长反应。单体自由基形成后,继续与其他单体加聚,就进入链增长过程。

链增长.jpg

    (3)链终止

    链自由基失去活性形成稳定聚合物分子的反应称为链终止反应。

    (4)链转移

    所谓的链转移,既一个增长着的链自由基从其他分子上夺取一个原子,而终止称为稳定的大分子。

    2)水解过程基本原理

    在聚合后的胶粒上加水解剂,并捏合反应以制备部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺。水解反应方程式:

水解反应方程式.jpg

    与均聚中后水解工艺相比,该工艺具备如下优点:

    ①该产品在聚丙烯酰胺大分子上引入功能基团,这种功能基团能抑制钙、镁等阳离子对粘度的降低,从而降低了粘度损失,起到抗盐作用。

    ②该产品采用后水解工艺,使大分子链在产品中的比重加大,使产品质量大幅度提高,其分子量可达2500万以上,粘度分别可达60mPa.s和40mPa.s以上。

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