聚丙烯酰胺特性及生產技術探究

時間:2022-10-18 04:00:14

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聚丙烯酰胺特性及生產技術探究

摘要:PAM在工業發展的過程中一直備受矚目,其實用價值高,應用范圍廣,將該項技術不斷的創新發展,能夠在較大程度上推進我國的工業化進程。本文在研究的過程中主要對聚丙烯酰胺的特性進行分析,并以此為切入點,逐步進行對其生產技術的研究,本文的研究對其后續發展具有較強的指導性作用。

關鍵詞:聚丙烯酰胺;懸浮聚合法;反相乳液聚合法

聚丙烯酰胺是極易溶于水的高分子工業聚合物,在對其進行分解、在結合等工作的過程中能夠衍生出多種不同形式的、具備較強功能的催化劑。PAM在實際的工業生產中,在大多數的領域與行業中都具備重要的滲透作用。近年來,我國工業化進程的發展逐步加速,也進一步強化了聚丙烯酰胺生產技術的發展。本文主要研究聚丙烯酰胺特性及生產技術,對豐富我國聚丙烯酰胺的生產技術具有現實性意義,對該項技術未來的發展具有指導性意義。

1聚丙烯酰胺的特性分析

聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,簡稱PAM)是丙烯酰胺(acryl⁃amide,簡稱AM)與其所衍生出的共聚物與均聚物的總稱,在工業生產中,只要其中包含一半以上的丙烯酰胺單體類聚合物的物質都可以被稱為聚丙烯酰胺。在其分子結構中,由于包含酰胺基,較容易構成氫鍵。故而其在實際應用的過程中具有優異的水溶性與化學活性,能夠引發酰胺一系列的典型反應。此類反應能夠取得更多形式與多種功能的衍生物,其具有相對較寬闊的調節區間。就現階段而言,聚丙烯酰胺的相關產品主要可分為三個類別,即粉狀、水溶液膠體以及乳液。無論是哪一種形式的劑型,都會根據聚丙烯酰胺內部的官能基在水中溶解后的特質進行分類,可分為兩性離子、CPAM、NPAM以及APAM[1]。

2聚丙烯酰胺的生產技術研究

聚丙烯酰胺生產技術是Moureu等研發人員在1893年利用AM與氨氣在低溫環境中研制而成的,并由1954年在美國完成工業化形式的全面生產,我國該技術的應用與美國相差不多,在上海于1962年完成首套聚丙烯酰胺生產裝置的建設,并開始生產水溶膠等多類產品,在進行該種產品的生產時,所應用的方式是多元化的,本文主要介紹的方式方法有懸浮聚合法與反向乳液聚合法。

2.1懸浮聚合法

懸浮聚合法在現實應用的過程中,主要的工作方式是應用較強的力進行攪拌,將其中的單體、單體混合物等都打散至介質當中,最終在形成較為細致的微粒再重新聚合。該項技術在應用中的核心部分是控制各個粒子分散尺寸,但是尺寸把握的關鍵在于攪拌的力度與分散穩定劑等的運用。例如,在進行聚合時,若加入氯化鈉等無機鹽進行調節,其對懸浮的穩定性的破壞力度較強,但對聚合部分的影響較微弱,但若在其中增添部分羧酸鹽,會減緩其聚合速率。該種方式的聚合反應主要發生在液體中,。因此,也可以單純的認為每滴液體都是一個獨立形式的本體聚合性質的反應器。該種技術具有較為明顯的優勢,主要表現為操作簡單、容易排除,能夠較方便的分離、清洗以及干燥其聚合物,最終得出的產品相對來說也較純,能夠直接用于工業生產。但是該技術也存在較為明顯的問題,即操作過程存在較為明顯的危險,且回收工藝較難,投入成本偏高。因此,沒有得到普遍應用。

2.2反向乳液聚合法

反向乳液聚合法的工作原理是將含有單體的水,按照既定的比例與油結合,并借助二者互斥的原理將其分散在介質中,并利用引發劑的作用,使其達成乳液聚合的效果,最終形成相對穩定的、能夠被水溶脹的膠體形式的分散體。就目前反向乳液聚合法的應用而言,其在發展的進程中,被工作人員所熟知的體系有:水溶性的陰、陽離子的功能單體、水相、乳化劑、引發劑等。通過該種技術得到的聚合物所具備的自身特質是由乳化劑、引發劑的濃度、種類、溫度以及攪拌速度等決定的。該種技術在實際應用的過程中主要具備的優勢包括,在聚合過程中,能夠剩余的單體極少,且在該過程中其具備的黏度相對較低,聚合速度較快,能夠輕松控制,并快速散熱,能夠在工廠中大規模應用。主要的弊端在于其需要投入的成本較高,且應用的技術較為復雜。

3結論

綜上所述,聚丙烯酰胺的生產技術的逐步完善能夠間接的推進我國工業化的發展。因此,相關工作人員在后續的研究過程中要逐步完善相應的生產技術,將懸浮聚合法、反向乳液聚合法等方式逐步優化,最終形成具有中國特色的、能夠推進工業發展進程的全新形式的聚丙烯酰胺的生產技術,望本文的研究能夠在較大程度上促進我國該項技術的優化發展。

參考文獻:

[1]曲昌海,阮婧華.非離子型聚丙烯酰胺單用及與納米微粉硅膠聯用對甘草次酸脂化乳穩定性的影響[J].中國藥房,2018,29(11):1480-1482.

[2]吳稱意,吳少尉.海藻酸鈉-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯復合水凝膠的制備及控釋行為[J].高分子材料科學與工程,2018,34(04):104-109.

[3]程亞敏,張治軍.聚丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基-丙磺酸鈉聚合物接枝納米SiO_2驅油劑的合成及其性能[J].化學研究,2017,28(02):230-235.

作者:趙端 單位:大慶煉化公司聚合物一廠