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聚丙烯酰胺水溶液聚合法的生产流程是什么?

发布时间:2019-12-09 15:20
很多客户在使用聚丙烯酰胺时也很好奇聚丙烯酰胺是怎么生产的,目前市面上使用和销售的多数是固体干粉型产品,也存在部分用户使用聚丙烯酰胺乳液。聚丙烯酰胺的生产方法有几种,包括水溶液聚合法、反相乳液聚合法、微生物法、硫酸水合法等,不同生产方法需要的设备不同,并且产品的质量也不相同。下面聚丙烯酰胺厂家将丙烯酰胺水溶液聚合法的生产流程讲解一下。
 
丙烯酰胺水溶液聚合法是工业中生产聚丙烯酰胺的主要方法,配方中单体溶液须经离子交染换纯,反应介质的水需为去离子水,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体系,以降低反应引发的温度。此外需加异丙醇链转移剂,并且为了消除可能存在金属离子的影响,在必要时加入螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)。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10℃引发聚合,如果聚合热不导出,则溶液温度会自动上升到100℃,生成大量不溶物。因此导热的问题是聚丙烯酰胺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%。但在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。但是由于空气中的氧有明显的阻聚作用,配制与加料必须在N2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,所以未反应单体会残留在聚丙烯酰胺中,通过延长反应时间,提高反应温度虽然可以降低残余单体含量,但是会导致生产能力降低而且不溶物含量会增加。为了降低聚丙烯酰胺中的残余单体含量,有的厂家采取复合引发体系,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,在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,这种方法生产的聚丙烯酰胺的残余单体含量可低至0.02%(根据气相色谱法测定)。水溶性偶氮引发剂为4,4'-偶氮双-4-氯基戊酸、2,2'-偶氮双-4-甲基丁腊硫酸钠及22-基戊始二盐酸盐等。

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