探究丙烯酰胺对丙烯酰胺

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1、探究丙烯酰胺对丙烯酰胺■聚乙烯醇筑胶水性能稳定性的影响建筑胶水主要掺和在内外墙腻子中，在内外墙粉饰中发挥其粘接作用。丙烯酰胺聚乙烯醇共聚胶水(AM-PVA胶水)作为复合型胶黏剂，主要用到丙烯酰胺(AM)、聚乙烯醇(PVA)、甲醛、过硫酸鞍、亚硫酸氢钠等化工原料以及纤维素、增稠剂等添加剂。该产品性能的好坏与原配料的选择储存及其配比、反应温度、反应时间、水质、PH值以及胶水适应环境等众多不确定因素有关。一、AM与PVA的混合方式对AM-PVA胶水性能影响目前有两种混合方法：一种是复配,AM共聚后与PVA

2、水溶液进行混合；另一种是共聚,AM和PVA一起在引发剂下进行共聚。由于聚乙烯醇和丙烯酰胺之间可以进行接枝反应，但相对于丙烯酰胺单体之间的双键自由基共聚反应,基本上可以忽略不计。从实际生产中我们也可以看出，共聚和复配，基本性能差不多。但唯一不同的是，丙烯酰胺与聚乙烯醇一起反应后，两者之间的混溶性比较好，不容易分层。所以现在通常采用共聚的方式进行混合。丙烯酰胺的制作对AM-PVA胶水性能的影响丙烯酰胺是丙烯騰经催化水合、提浓、精制而成的重要聚合单体。丙烯膳的水合主要有三种方法：丙烯JW硫酸水合法、丙烯騰

3、铜催化水合法和丙烯騰生物酶催化水合法。由于铜催化法中残留的铜、铁离子，对丙烯酰胺的自由基反应有阻聚作用，而生物爾法制取的丙烯酰胺纯度高，无铜离子，又是在常温下生产，无低聚合物等杂质，推荐使用生物酶法制取的丙烯酰胺。虽然生物酶法生产的丙烯酰胺纯度高，但为了便于丙烯酰胺的贮存和运输，往往会添加一些阻聚剂(如铜离子、酚类等)。因此,在生产胶水时，可以添加乙二胺四乙酸(EDTA)来络合除去铜、铁离子，提高聚合物的转化率和分子量。丙烯酰胺在受热和见光时易发生自聚合反应,应将原料贮存在阴凉处。且储存时间不宜过长

4、，否则丙烯酰胺会产生低聚合物（表现为结块，溶解性差等）,会影响最后的胶水生产O三、丙烯酰胺单体浓度对AM-PVA胶水性能的影响AM-PVA胶水一个很重要的指标就是聚合物的分子量。丙烯酰胺聚合反应是放热反应,随着反应的进行，温度会逐渐升高，温度的升高会加快反应的进行。从丙烯酰胺聚合反应的动力学方程式可以看出，随着AM单体浓度的增加，聚合反应速率提高。如果单体浓度太高，在粘稠液体中（尤其是静止不搅拌）容易造成局部的温度不均勻，因而造成胶水反应的不均匀。一般情况下，随着单体浓度的升高，反应速度加快，体系粘

5、度急剧增大，聚合热难以及时消散，因而造成聚合体系温度升高，同时聚合产物的分子量也逐渐增大。但是，聚合产物随着单体浓度的增高出现一个极大值,即单体浓度超过一定值后聚合物分子量反而降低。根据实践经验:如果是丙烯酰胺单体单独聚合，一般推荐单体：水在1:8—1:12之间；如果是丙烯酰胺与聚乙烯醇共聚，一般推荐单体：水在4:10——1:15之间。同时，可进行间隙搅拌（如每20分钟间隙搅拌1分钟），保持胶水的反应均匀性。四、丙烯酰胺自由基聚合的引发方式对AM-PVA胶水性能的影响丙烯酰胺自由基聚合的引发方式主要

6、有两类：第一种是，引发剂引发：包括单组分引发剂的热或光分解和双组分引发剂氧化还原引发；第二种是，物理化学引发：包括电子束辐射、紫外线、高能射线照射、电解引发、等离子。对于使用单组份引发剂以过硫酸鞍为例，靠的是过硫酸鞍的热分解引发，因此需要较高的聚合温度，而AM聚合是强放热过程，高温下聚合不利于及时散热，容易引起爆聚，因此不容易制得高分子最产物。对于采用双组份引发剂以过硫酸鞍■亚硫酸氢钠为例，其反应的活化能为40KJ/mol左右，两者可以在较低的温度下即可引发反应，胶水反应速度快，对温度的依赖性比较小

7、。此外，过硫酸鞍的热分解会产生氢离子，从而导致胶水反应溶液的PH值的降低，加在入亚硫酸氢钠可以维持PH值的稳定。在生产丙烯酰胺聚乙烯醇胶水时,推荐使用氧化还原引发体系。在生产实践中，常用过硫酸鞍■亚硫酸氢钠氧化还原引发体系。五、引发剂与还原剂的添加量及其配比对AM-PVA胶水性能的影响以过硫酸鞍-亚硫酸氢钠氧化还原体系为例，长期实践证明，如果引发剂过硫酸鞍用量过少，则丙烯酰胺聚合反应速度慢，反应不完全，单体转化率低。但引发剂用量过多，势必会引起丙烯酰胺的爆聚，导致反应产物的支链结构比较多，分子量做不

8、高。此外，胶水中残留的过多的引发剂，也会引起聚丙烯酰胺的水解，对聚乙烯醇也有降粘作用；亚硫酸氢钠作为还原剂在整个反应系统中主要起还原作用、PH缓冲作用和链转移剂。还原剂用量过多，则易发生链转移，形成支链结构的聚合物，产物溶解性差，分子量做不高。过硫酸胺的分子量为228.20,能离解出两个氢离子。亚硫酸氢钠的分子量104.06,能中和一个氢离子。因此从反应方程上可以看出，两者合理的比例（重量比）应为1：1O六、PH值对AM-PVA胶水性能的影响PH值对胶水的影响体现在两