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                合成聚丙烯酰胺原理

                發布日期:2020-06-16 12:12:23

                為原du料,過氧化苯甲酰(BPO)為zhi引發劑,二甲苯為分散劑,采用反相乳液聚合法,dao丙烯酰胺單體在分散介質二甲苯中進行自由基聚合,生成聚丙烯酰胺。

                  以丙烯酰胺(bai聚合級)、Span-60
                  為原du料,過氧化苯甲酰(BPO)為zhi引發劑,二甲苯為分散劑,采用反相乳液聚合法,dao丙烯酰胺單體在分散介質二甲苯中進行自由基聚合,生成聚丙烯酰胺。
                 ?。?)在配有電動攪拌器、回流冷凝管的三口燒瓶中,準確加入0.01gSpan-60,和20mL二甲苯,在攪拌下水浴加熱至40℃,直至Span-60完全溶解。
                 ?。?)在100mL錐形瓶中,分別加入2.5g過氧化苯甲酰(BPO)、5g丙烯酰胺、8mL去離子水,輕輕搖動,待引發劑和丙烯酰胺全部溶解后將溶液倒入三口燒瓶中。再用5mL二甲苯沖洗錐形瓶,并倒入三口燒瓶中。
                 ?。?)在50℃下,反應1.5h,結束反應。
                 ?。?)待反應體系冷卻到室溫后停止攪拌,得到含有聚丙烯酰胺的懸浮液。抽濾,濾餅在通風條件下晾干,得到聚丙烯酰胺產品。稱重并計算收率。
                  聚丙烯酰胺絮凝劑的合成工藝原理簡述如下:
                  聚丙烯酰胺是丙烯酰胺高聚物中的一個品種,分子量可以從幾千到幾千萬, 與其聚合度有關。其合成工藝主要有:丙烯酸和丙烯酰胺共聚工藝、乳液聚合工 藝和均聚后水解工藝。共聚工藝采用丙烯酰胺和丙烯酸兩種聚合單體在較低的引 發溫度條件下,由引發劑作用進行共聚合反應,經一段時間的反應和熟化過程得 到聚丙烯酰胺膠體,經切割、造粒、干燥等過程得到粉狀陰離子型聚丙烯酰胺產 品。乳液聚合工藝是將水溶液按一定比例加入到油相中,在乳化劑的作用下形成 油包水型乳液,乳液聚合工藝產品一般濃度為25%,分子量達到2000萬以上, 黏度在70mPas以上。均聚后水解工藝是先均聚成非離子型聚丙烯酰胺,再造 粒后加人氫氧化鈉水解,最后通過干燥得到粉狀聚丙烯酰胺產品。
                  聚丙烯酰胺合成工藝原理:
                  1)聚合過程基本原理
                  本工藝采用丙烯酰胺單體水溶液均聚聚合方法。丙烯酰胺單體溶液在催化劑的作用下,發生自由基聚合。在這種特定過程中,聚合反應分為鏈引發、鏈增長、鏈終止三個基元反應,同時伴有鏈轉移反應。
                 ?。?)鏈引發
                  首先是氧化-還原反應體系催化劑釋放自由基,誘發聚合反應。隨著氧化還原反應放熱,反應逐漸升溫,當反應液溫度達到40-50℃時,其中的偶氮類催化劑在熱活化作用下分解釋放自由基繼續引發反應,以偶氮二異丁腈分解為例,方程式如下由于引發劑的種類繁多,在不確定具體物質情況下用I→2R·表示初級自由基形成過程。初級自由基與單體加成,生成單體自由基。
                 ?。?)鏈增長
                  鏈引發產生的單體自由基不斷和單體分子結合生成鏈自由基,如此反應反復的過程稱為鏈增長反應。單體自由基形成后,繼續與其他單體加聚,就進入鏈增長過程。
                 ?。?)鏈終止
                  鏈自由基失去活性形成穩定聚合物分子的反應稱為鏈終止反應。
                 ?。?)鏈轉移
                  所謂的鏈轉移,既一個增長著的鏈自由基從其他分子上奪取一個原子,而終止稱為穩定的大分子。
                  2)水解過程基本原理
                  在聚合后的膠粒上加水解劑,并捏合反應以制備部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。水解反應方程式:
                  與均聚中后水解工藝相比,該工藝具備如下優點:
                 ?、僭摦a品在聚丙烯酰胺大分子上引入功能基團,這種功能基團能抑制鈣、鎂等陽離子對粘度的降低,從而降低了粘度損失,起到抗鹽作用。
                 ?、谠摦a品采用后水解工藝,使大分子鏈在產品中的比重加大,使產品質量大幅度提高,其分子量可達2500萬以上,粘度分別可達60mPa.s和40mPa.s以上。

                 
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