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PAM生产中水溶液聚合法聚合技术简要介绍

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发表时间:2019-03-29 16:55

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气中进行。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。


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