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聚丙烯酰胺是怎么生產(chǎn)的,聚合技術(shù)工藝有哪些?630
發(fā)表時(shí)間:2019-03-26 15:54 聚丙烯酰胺(PAM)生產(chǎn)是以丙烯酰胺水溶液為原料,在引發(fā)劑的作用下,進(jìn)行聚合反應(yīng),在反應(yīng)完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經(jīng)切割、造粒、干燥、粉碎,最終制得聚丙烯酰胺產(chǎn)品。核心工藝是聚合反應(yīng),在其后的處理過程中要注意機(jī)械降溫、熱降解和交聯(lián),從而保證聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量和水溶解性。 丙烯酰胺+水(引發(fā)劑/聚合)→聚丙烯酰胺膠塊→造?!稍铩鬯椤郾0樊a(chǎn)品 那么聚丙烯酰胺聚合技術(shù)有哪些呢? 聚丙烯酰胺聚合技術(shù)早期的盤式聚合和捏合機(jī)聚合工藝已被淘汰,目前多采用錐形釜聚合工藝。 隨著技術(shù)的發(fā)展,聚丙烯酰胺分子量可控、易溶水及殘余單體少,使產(chǎn)品質(zhì)量均一、穩(wěn)定、便于使用和降低生產(chǎn)成本,這些共同點(diǎn)成為市場需求的追逐目標(biāo),也成為了聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。 在工業(yè)上,通常根據(jù)不同的特點(diǎn)和需求采用水溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相懸浮聚合法和固態(tài)聚合法以獲得各種類型的產(chǎn)品。 1、水溶液聚合法 均相水溶液聚合是絮凝劑 PAM生產(chǎn)歷史最久的方法,它采用水溶性無機(jī)過氧化物類及氧化—還原引發(fā)體系或水溶性偶氮類引發(fā)劑,不必回收溶劑,產(chǎn)品可直接使用。由于以水為溶劑,體系雜質(zhì)少,且單體向水溶劑的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)極小,因此,該法具有產(chǎn)品純度好、分子量高的特點(diǎn)。 2、分散相聚合法 用分散相聚合法制備聚丙烯酰胺又可分為反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、懸浮聚合法、沉淀聚合法 4 種。 (1)反相乳液聚合法 是將單體的水溶液借助油包水型 (W/O) 乳化劑分散在油的連續(xù)介質(zhì)中,引發(fā)聚合后,所得產(chǎn)品是被水溶脹者的亞微觀聚合物粒子(100nm~1000nm)在油中的膠體分散體,即W/O 型膠乳。 (2)反相微乳液聚合法 近年來,在反相乳液聚合理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了反相微乳液聚合法,目前已有 AM 及 AM 與其他單體共聚的反相微乳液聚合報(bào)道。所謂微乳液通常是指一種各向同性,清亮透明,粒徑在 8nm~80nm的熱力學(xué)穩(wěn)定的膠體分散體系,通過各種方法制造的水溶性聚合物微膠乳,具有粒子均一、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。 (3)反相懸浮聚合法 丙烯酰胺水溶液在分散穩(wěn)定劑存在下,可分散在惰性有機(jī)介質(zhì)中進(jìn)行懸浮聚合,產(chǎn)品粒徑一般在1.0um~500um。而產(chǎn)品粒徑在0.1nm~1.0nm時(shí),則稱為柱狀聚合。在懸浮聚合中,丙烯酰胺水溶液在Span-60 ,無機(jī)氨化物、脂肪酸鈉或醋酸纖維素等分散穩(wěn)定劑存在下,在汽油、二甲苯、四氯乙烯中形成穩(wěn)定的懸浮液,引發(fā)后聚合。 (4)沉淀聚合法 這種丙烯酰胺聚合是在有機(jī)溶劑或水和有機(jī)混合溶液中進(jìn)行。這些介質(zhì)對單體是溶劑,對聚合物聚丙烯酰胺是非溶劑。因此,聚合開始時(shí)反應(yīng)混合物是均相的,而在聚合反應(yīng)過程中,絮凝劑PAM 一旦生成就沉淀析出,使反應(yīng)體系出現(xiàn)兩相。因此聚合是在非均相體系中進(jìn)行,稱為沉淀聚合。 3、固態(tài)聚合法(又稱輻射法) 丙烯酰胺(AM) 可用輻射法引發(fā)進(jìn)行固態(tài)聚合反應(yīng)。丙烯酰胺晶體 0~60 ℃用γ射線連續(xù)照射,然后移去輻射源,可使之在較高的溫度下進(jìn)行聚合;在紫外線下也可聚合。聚合反應(yīng)發(fā)生在晶體表面,因而其厚度便成為控制因素,聚合速率較 γ射線照射要低,所以聚合物是高度支化的,且分子量低。另外,在溫度上升時(shí),聚合物可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)變,而且此種方法本身又十分不易散熱,且所得到產(chǎn)品分子量分布很寬,故目前還沒有進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。 (以上資料整理自互聯(lián)網(wǎng),僅供參考) |