聚丙烯酰胺干粉的聚合方法的研究

- 2019-08-28 -

聚丙烯酰胺干粉是丙烯酰胺及其衍生物均聚物和共聚物的通称,是线性水溶性聚合物。由于其分子结构,PAM具有特殊的理化性质。它不仅具有良好的絮凝性、表面活性和增稠性,而且易于通过接枝或交联得到支链或网络结构的各种修饰。因此,PAM在石油开采中得到了广泛的应用。污水处理、造纸、采矿等行业,名称为“白鹅助剂”。近年来,随着国家环保战略的加强,PAM在水处理领域的需求量不断增加,其应用前景广阔。目前国内生产PAM的主要方法有水溶液聚合法、反相乳液聚合法和分散聚合法,以及新型光引发聚合和微波引发聚合。本文综述了上述聚合方法。

水溶液聚合在聚丙烯酰胺生产中有着很长的历史。该方法是将引发剂和单体溶于水溶剂中。具有工艺安全成熟、设备简单、操作简单、污染小等优点。它仍然是我国聚丙烯酰胺工业生产的主要方法。该方法制备的产物分子量相对较小,固体含量较低,在聚合、形成明胶和交联过程中容易发生酰亚胺反应。在干燥和剪切干燥过程中,容易使聚合物链发生交联和降解,降低了产品的溶解性和絮凝性。目前,水溶液聚合的研究主要集中在温度、引发体系、单体类型等因素对产品性能的影响。

温度对产物的相对分子量和性能有显著影响。丙烯酰胺水溶液可以在适当的温度下由几乎所有的自由基引发剂聚合。聚合过程也遵循自由基聚合的一般规律。研究人员在低温下成功地合成了高分子量PAM,该低温下产物的固体含量和阳离子度较高,絮凝效果好。在共聚过程中,引发剂体系的选择直接关系到聚合后产物的性质和结构。相关研究表明,不同单引发剂的相对分子量不同。复合引发体系有助于提高产品相对分子质量。采用复合引发体系,成功地制备了高分子量、絮凝效果好的产品。结果表明,产物转化率随引发剂浓度的变化而变化。单体的种类对产品的性能有很大的影响。结果表明,AM单体在水溶液中与丙烯氧基乙烯三甲基氯化铵(DAC)、甲基丙烯氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚时,其性能优异。用AM研究了DMC和DMDAAC的聚合物产物的性质。


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