聚丙烯酰胺合成实用工艺

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1、实用标准聚丙烯酰胺合成工艺王双成摘要：本文详细介绍了PAM（以下简称PAM）的常用合成工艺，简单介绍了PAM的性质，重点介绍了PAM的溶液聚合，反相乳液聚合和反相微乳液聚合。关键字：PAM合成工艺溶液聚合反相乳液聚合1.简介1.1PAM合成历史人类最早使用PAM，是由Moureu等人在1893年首次制得的，我国则是起源于上世纪的60年代初，在上海建成第一套PAM的工业装置。[8]1995年，国内PAM生产企业有60一70家；20世纪后，我国PAM的年生产能力已经超过65万吨(折算成100%浓度)。1.2PAM的用途1.2.1、水处理工业，作为絮凝剂和助凝剂在水处

2、理方面，主要利用PAM中酰胺基可与许多物质亲和、吸附、形成氢键的特性。高分子量PAM在被吸附的粒子间形成“桥联”，生成絮团。达到微粒沉降的目的。依水质的不同，可应用非离子、阴离子、阳离子型等不同类的聚合物。目前，我国用于水处理方面的絮凝剂80％是PAM产品。随着水资源保护和环境意识的增强，PAM在工业水处理方面将拥有巨大的潜在市场。据国外某公司预测，至21世纪初，我国50万人口以上的城市，用于水处理方面的PAM将达到(6～8)×104t/a，该公司已针对水处理市场计划在中国建一套年产4×104t的PAM装置。[9]1.2.2石油行业，作为增稠剂，调剖堵水剂，稳定

3、剂等。随着油田生产年限的延长，原油产量呈下降趋势。以大庆油田为例，2001—2006年年均递减率达3％以上。2006年原油产量为4338万t。这期间，如果没有采用PAM驱油，其递减速度将更快。大庆油田是国内第一家使用PAM提高石油采出率的油田．从1996年开始工业化应用注聚合物驱油技术。截至2006年累计使用PAM65万t．累计为大庆油田增产原油9000多万t。2007年的PAM用量已超过10万t。预计“十一五”文案大全实用标准期间大庆油田对PAM的需求将继续增加。我国大庆、胜利、辽河、华北、大港等油田均已进人生产后期．只有通过三次采油技术才能保证产量。使所有的

4、资源都能被利用。此外，随着油田生产要求的提高．除驱油外其他用途的PAM的用量也将增加．因此预计未来几年油田生产对PAM需求的年增长速度在6％左右，2010年需求量将达到30万t。[5]1.2.3、造纸行业。阳离子PAM（以下简称CPAM）在造纸工业中有多种用途，按相对分子质量分类，较低的作为纸张增强剂；中等的作为助留、助滤剂；高的作为絮凝剂。作为增强剂时，它能改善印刷性能和视觉效果，原因是使用它后，纸张的抗撕性和多孔性得到提高，纸张的强度变好。作为助留、助滤剂时，CPAM可提高细小纤维或填料粒子的留率，因其电荷中和和架桥作用。作为絮凝剂时，CPAM通过吸附架桥和

5、电中和的作用改善了其脱水性能，减少了纤维流失量，通过絮凝提高过滤和沉淀等回收设备的效率。[1]2.PAM的合成工艺PAM及其衍生物都是通过丙烯酰胺（以下简称AM）的自由基聚合制成的均聚物或共浆物。聚合方法按单体在介质中的分敬状态分类有：水溶液聚合法、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、沉淀聚合、反相悬浮聚合、固态聚合等。2.1溶液聚合溶液聚合是PAM合成历史上最早使用并沿用至今的传统聚合方法，溶液聚合是将一定浓度单体丙烯酰胺或与其它的共聚单体（如：丙烯酸钠、阳离子单体等）溶于水中，变成均相的水溶液，然后加入引发剂诱导聚合，聚合产物经一段时间老化后，烘干、研磨粉碎处理后

6、得到粉状的丙烯酰胺聚合物。该方法操作比较安全、合成工艺设备不复杂、投入成本不高、对环境的污染较小；但是，不足有聚合热不易散发、产物分子量较低、固含量也不高、难于分离提纯、反应后处理较麻烦等。引发体系的适当选择、反应条件的优化以及聚合工艺的改进等可以解决上述问题。溶液聚合的合成工艺流程图见图一。文案大全实用标准图一PAM溶液聚合工艺流程图阳离子聚丙烯酰胺的合成的流程详解如下：①配制溶液称取一定量的共聚单体（丙烯酰胺和共聚单体）、助剂、链转移剂和引发剂，溶于一定质量的去离子水中，配成均一的溶液。②通氮脱除溶氧将配好的溶液转移至反应容器，通入高纯氮，调整减压阀开度，使

7、排出的氮气泡连续均匀即可，通氮时间30分钟，出去反应液中的溶解氧，防止引发剂失效。③引发聚合将引发剂溶解，配成一定浓度的溶液，加入净化好的反应体系中。④聚合反应加入引发剂后的体系聚合升温，待体系温度升至最高后，转入50℃恒温水浴中，稳定聚合5h，的聚合物胶体。⑤造粒干燥文案大全实用标准将上述聚合物胶体剪碎（3～5mm大小的颗粒），放入70℃的恒温鼓风干燥箱，约5h。⑥粉碎包装干燥后的聚合物胶块，用高速万能粉碎机粉碎，筛分后装入试剂袋。卢红霞[6]等采用和有机类化合物为复合引发体系，通过水溶液聚合法将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（以下简称DMC）、丙烯酰氧乙基三甲

8、基氯化铵（以下简称）DA