常溫常壓下穩(wěn)定

1.廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、煤炭、選礦和紡織等工業(yè)部門,用作沉淀絮凝劑、油田注水增稠劑、鉆井泥漿處理劑、紡織漿料、紙張增強劑、纖維改性劑、土壤改良劑、土壤穩(wěn)事實上劑、纖維糊料、樹脂加工劑、合成樹脂涂料、粘合劑、分散劑等。

2.在合成的有機高分子絮凝劑中,聚丙烯酰胺的應(yīng)用最多。聚丙烯酰胺中的酰氨基可與許多物質(zhì)親和、吸附,使之在被吸附的粒子間形成“橋聯(lián)”作用,產(chǎn)生絮團,加速粒子的下沉。聚丙烯酰胺可以通過學改性形成陰離子型、陽離子型、非離子型、復合離子型,用于各種不同水質(zhì)的絮凝劑。聚丙烯酰胺類絮凝劑能適應(yīng)多種絮凝對象,用量少,效率高,生成的泥渣少,便于后處理。

3.廣泛用于增稠、粘接、增黏、絮凝、穩(wěn)定膠體、減阻、阻垢、凝膠、成膜等方面。是目前應(yīng)用最廣、效能最高的高分子絮凝劑,用于處理電廠用水、工業(yè)用水,以及工業(yè)廢水及市政污水的絮凝澄清凈化處理。造紙工業(yè)中用作濕強劑、助留劑、懸浮分散劑、黏結(jié)劑、成品紙補強劑等。油田采油中用作增稠劑、堵水劑、鉆井液添加劑及聚合物驅(qū)油。紡織工業(yè)中用作上漿劑、織物整理劑。農(nóng)業(yè)上,向耕地土壤加入少量本品,可大大提高土壤抗風蝕及水浸性能,改善透氣性。醫(yī)藥及生物工程上可用于藥物的控制釋放、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片及酶的包埋等。

4.水溶性強,可以制作親水而水不溶的凝膠,可以引入各種離子基團并調(diào)節(jié)分子量以得到特定的性能,對許多固體表面和溶解物質(zhì)有良好的黏附力,因而廣泛應(yīng)用于增稠、絮凝、穩(wěn)定膠體、減阻、黏結(jié)、成膜、阻垢、凝膠及生物醫(yī)學材料等方面。特別是在水處理、造紙、采礦、洗煤、冶金和石油鉆采等工業(yè)部門中其用量日益增加。

5.用作水基鉆井液的絮凝劑,能改善鉆井液流變性能,減少摩阻等功能。

1.丙烯腈在銅催化劑作用下水合得到丙烯酰胺,再在K2S2O8作用下聚合為聚丙烯酰胺,反應(yīng)式如下:

丙烯酰胺的制備 銅鋁經(jīng)堿處理水洗后制成催化劑,裝入水合反應(yīng)器。丙烯腈原料抽至貯罐再放入計量罐中,經(jīng)離子交換的純水用泵送入計量罐。然后按比例用泵經(jīng)原料預熱器連續(xù)注入水合反應(yīng)器,控制85～125℃進行水合反應(yīng),生成丙烯酰胺的水溶液,剩余的丙烯腈經(jīng)閃蒸塔去冷凝器回收流入計量罐循環(huán)使用。而丙烯酰胺從閃蒸罐流入貯罐,用泵送入高位槽去樹脂交換柱,進入貯槽配成7%～8%的單體,送入聚合釜制備聚丙烯酰胺。

2.丙烯酰胺的聚合 丙烯酰胺聚合的方法與工藝主要有如下幾種。水溶液聚合 水溶液聚合是丙烯酰胺聚合反應(yīng)的傳統(tǒng)方法。在目前存在的各種聚合反應(yīng)方法中,該方法的應(yīng)用最廣泛,它是聚丙烯酰胺生產(chǎn)的主要技術(shù)。其常規(guī)方法為在反應(yīng)釜中加入丙烯酰胺和水,攪拌下使其溶解,通氮氣5MIN,以除去溶解氧,溫度在30～60℃時加入引發(fā)劑,數(shù)小時后聚合得到膠狀產(chǎn)品,相對分子質(zhì)量一般在7萬～700萬。若要得到干粉產(chǎn)品,則其單體含量要在30%左右,產(chǎn)物經(jīng)脫水干燥得到。
氧化還原引發(fā)體系是引發(fā)丙烯酰胺聚合反應(yīng)的一類非常重要的引發(fā)劑,也是目前應(yīng)用最為廣泛的引發(fā)劑。它可分為過硫酸鹽、有機過氧化物、多電子轉(zhuǎn)移的氧化還原體系和非過氧化物體系四大類。

乳液及反向乳液聚合 將丙烯酰胺水溶液分散在汽油等有機溶劑中,劇烈攪拌,使溶液形成分散均勻的乳液體系,而后加入引發(fā)劑引發(fā)丙烯酰胺反應(yīng)得到聚丙烯酰胺。這種方法特點是在高聚合速率、高轉(zhuǎn)化率條件下可得到高分子量的產(chǎn)品(膠乳或者干粉)。光引發(fā)聚合 稱取定量的丙烯酰胺單體與去離子水配成一定濃度的丙
烯酰胺水溶液,加入EDTA試劑以掩蔽反應(yīng)體系的銅、鐵等金屬離子,用NaOH調(diào)整pH值,加入光引發(fā)劑,裝入透明玻璃容器或塑料袋內(nèi),充N2驅(qū)氧并密封置于紫外線下照射,約30～150min后體系溫度上升,至70～90℃時不再上升,生成無色透明的膠體,即為PAM膠體樣品。

此外,引發(fā)丙烯酰胺聚合的還有輻射聚合、熱引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合、沉淀聚合、膠束聚合等。

3.膠體聚丙烯酰胺 將1200kg去離子水加入水解釜中,在攪拌下加入丙烯腈、 0.3kg氫氧化鋁、氫氧化銅復合催化,在85 ～125 ℃下進行水解反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后蒸出未反應(yīng)單體丙烯腈。將丙烯酰胺配成7%～8%的水溶液,加入聚合釜。在過硫酸銨引發(fā)下進行聚合反應(yīng)。反應(yīng)式如下:

4..高分子量聚丙烯酰胺 將丙烯腈在110～140℃、0.3MPa下水解合成丙烯酰胺。將丙烯酰胺加入已裝有去離子水的聚合釜中,在過硫酸銨50mg/kg引發(fā)下反應(yīng)8～24h 。然后在堿性條件下,于70～80℃下水解得產(chǎn)品。

5.溶液聚合法 該法是于單體丙烯酰胺水溶液中加入引發(fā)劑,在適宜的溫度下進行自由基聚合反應(yīng)。根據(jù)對產(chǎn)品性能和劑型的要求,可分為低濃度 ( 單體在水中的含量8%～12%) ,中濃度 (20%～30%)和高濃度 ( >40%)聚合三種方法。低濃度聚合用于生產(chǎn)水溶膠,而中濃度和高濃度聚合則用于生產(chǎn)粉狀產(chǎn)品。所用自由基引發(fā)劑有過氧化物、過硫酸鹽和偶氮化合物等。溶液聚合過程中單體、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和電解質(zhì)的濃度以及溫度等因素均影響聚合產(chǎn)物的分子量。另外,微量的金屬離子如Fe2+ 能促使聚合反應(yīng)過程立即終止,難于得到高分子量的產(chǎn)品,為此,應(yīng)注意聚合釜不宜使用鐵器,最好選用不銹鋼材質(zhì)。由水溶液中制取固體產(chǎn)品可采用溶劑沉淀和熱片干燥兩種方法。

常溫密閉,避光,通風干燥處