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均聚法合成阴离子聚丙烯酰胺优缺点

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【发布日期】:2018-7-3 16:32:04

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  阴离子聚丙烯酰胺的合成方法主要有均聚法和共聚法,目前,国内的聚丙烯酰胺工业生产大都采用均聚共水解或均聚后水解工艺。

  聚丙烯酰胺.jpg均聚后水解法

  该法合成阴离子型聚丙烯酰胺分两个步骤,第一步将丙烯酰胺进行聚合,形成聚丙烯酰胺,第二步是在pH>7 的条件下水解第一步聚合得到的聚丙烯酰胺,从而得到阴离子型聚丙烯酰胺。在第二步的水解过程中,聚丙烯酰胺的聚合度并没有发生改变,所以,第一步反应得到的聚合物分子量即为最终分子量的水平。其工艺流程如图:

均聚后水解法工艺图.jpg

  该法的优点在于:第一步的聚合反应在较低温度开始反应,对反应有利,而且反应过程中没有加入碱,减少了杂质的带入,有利于合成高分子量的聚丙烯酰胺

  该法的缺点在于:此法比其它合成路线多了一步,不容易控制第一步聚合的条件且聚合物的在合成过程中的水解不均匀,很难达到溶解性能的控制要求;此外,在反应过程中释放出氨气,不仅对设备有腐蚀性,而且对环境造成污染,对生产工人的健康造成威胁。由于该法对原料要求不苛刻,且生产工艺较简单,因此被较广泛的应用于国内生产厂家。

  聚丙烯酰胺.jpg均聚共水解法

  将丙烯酰胺和氢氧化钠分别配制成溶液,以便在聚合反应进行的同时有部分酰胺基水解,生产羟基负离子,工艺流程如图:

均聚共水解法工艺图.jpg

  较均聚后水解法,该法省去一道后水解工艺,普遍存在于均聚后水解中的不均匀水解问题没有了,同时在生产设备上的投资和阴离子聚丙烯酰胺生产的成本也降低了。

  同样,此法也存在缺点,聚合前体系中碱的加入可能导致体系中存在一些杂质,而且碱的加入会使体系升温,要进行后续步骤,就必须对体系降温。同时此法的反应过程中放出氨对设备腐蚀和对环境污染的问题也没能避免。

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