聚丙烯酰胺的生產(chǎn)過程簡單的可以歸為:丙烯腈+(水催化劑和水) →→聚合 →→丙烯酰胺粗品→→閃蒸→→精制→→較后成了丙烯酰胺。
說白了就是丙烯酰胺水溶液為原料,添加進(jìn)去引發(fā)劑,進(jìn)行聚合反應(yīng)的一個過程。它可以演示為:
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.
聚丙烯酰胺是目前工業(yè)上較重要的有機(jī)高分子絮凝劑之一,在工業(yè)上通常采用水溶液法,反向懸浮聚合法來生產(chǎn)聚丙烯酰胺
水溶液法:
1.聚丙烯酰胺是采用丙烯酰胺為單體,通過過氧化苯甲酰(BPO)引發(fā)聚合而成的。操作過程如下(或者你可查找有關(guān)高分子化學(xué)的書籍):在三頸瓶中,將丙烯酰胺溶解在蒸餾水中(10%濃度),開始向體系通入氮氣,30分鐘后,加入一定量的BPO(BPO的投加量視你想得到多大分子量的聚丙烯酰胺而定,BPO加得越多,聚丙烯酰胺分子量就越?。?,裝上回流冷凝管、攪拌裝置,開始攪拌,并在同時水浴加熱 50℃左右,反應(yīng)開始,反應(yīng)中應(yīng)持續(xù)通氮氣。隨著反應(yīng)進(jìn)行,體系粘度增加。1小時后,反應(yīng)停止。
2.將反應(yīng)物倒于燒杯中,向燒杯中緩緩加入無水乙醇或丙酮,并不斷攪拌,這是聚丙烯酰胺開始析出,當(dāng)不再有白色固體析出時,將所得的白色固體于紅外燈下烘干,研磨 粉末裝即得聚丙烯酰胺。所得的聚丙烯酰胺通過測定粘度可以得出分子量(一般分子量500萬左右);使用BPO前,應(yīng)用丙酮進(jìn)行重結(jié)晶提純后置于干燥器中陰冷處保存,否則聚合反應(yīng)很難開始。
反相懸浮聚合法:
反向懸浮聚合法是制作聚丙烯酰胺如今使用較廣泛、技術(shù)相對成熟的方法。采用強(qiáng)烈攪拌將單體或單體混合物分散在介質(zhì)(介質(zhì)為有機(jī)溶劑)中,成為細(xì)小顆粒再進(jìn)行單體、引發(fā)劑、有機(jī)溶劑和分散穩(wěn)定劑的聚合。當(dāng)聚合完成后,經(jīng)過沸脫水、分離、干燥可以得到微粒狀產(chǎn)品。反向懸浮聚合法得到的產(chǎn)品,固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)>90%,聚合率>95%,單體殘留量<0.5%,產(chǎn)品粒徑在10-500微米之間,產(chǎn)品的水溶性良好。
該方法因為工藝簡單,操作控制方便,聚合熱易于去除,聚合物易于分離、洗滌、干燥,產(chǎn)品純凈、均勻、穩(wěn)定,容易實現(xiàn)工業(yè)化。但是反向懸浮聚合法在工業(yè)生產(chǎn)中也存在著問題,主先受攪拌轉(zhuǎn)速的影響很大,容易聚結(jié),發(fā)生凝膠,共沸時體系不穩(wěn)定,出水時間長等缺點。還有出品粒徑分布較寬,大量的有機(jī)溶劑使用,生產(chǎn)操作的安全,聚合成本太高等一系列原因?qū)е路聪驊腋【酆戏ㄔ诤苌僭趪鴥?nèi)用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺。