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聚丙烯酰胺的化学反应和生产方法

发布时间:2020-04-22   作者:聚丙烯酰胺

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聚丙烯酰胺的化学反应和生产方法

  阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺等系列聚丙烯酰胺产品,是一种化合物,同时也是具有多种用途的聚合物,该产品的主要特点是,它具有很牢固的氢键、线性结构和很高的分子量。

聚丙烯酰胺

  聚丙烯酰胺化学反应

  虽然聚丙烯酰胺早在1893年就由莫尔鲁合成,但直到1950年才开始工业化生产,聚丙烯酰胺的大多数反应是典型的酰胺化学反应,其中主要的反应是使酰胺水解成羧酸盐离子,即中性的聚丙烯酰胺转变成强阴离子聚丙烯酰胺分子。

  纯的聚丙烯酰胺有一定程度的水解,通常水解度低于百分之一,在中性介质中它的水解度很低,在碱性条件下水解可达百分之三十多。而丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物水解时,通常酰胺基官能团比酯难以水解。

  甲醛、二甲胺与聚丙烯酰胺的酰胺反应,被称为曼尼兹反应,生成二甲胺基丙烯酰胺聚合物,该反应是制备阴离子聚丙烯酰胺的一种方法,它对羟甲基酰胺呈可逆性,并导致交联聚合物的产生。聚丙烯酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠反应称霍夫曼降解反应,其中和反应物已被应用于絮凝作用方面。

阴离子聚丙烯酰胺

  工业生产的阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺有多种形式,但大多数为一种可溶解的粉末,依据颗粒的大小、混合的方法和水的温度,可在几小时之内溶解。某些低分子量的聚合物通常为浓度低的粘稠液,还有的是以油包水悬浮液制备的干燥微球,具有粉尘和比重大的优点。也有的是溶于烃的乳液,易快速溶解。

  聚丙烯酰胺可以任意比例溶于水,而浓度大于百分之七十时,实际上是水溶解于聚合物。它也溶解于醋酸、丙烯酸、一氯醋酸、乙二醇醚、甘油、熔融尿素和甲酰胺,但却不溶于大多数的有机溶液。

  聚丙烯酰胺生产方法

  聚丙烯酰胺是由单体在水溶液中经自由基聚合制得的,生成物再经滚筒干燥、甲醇沉析或共沸蒸馏、干燥过程制成粉状。这种聚合物中含有各种杂质,痕量的单体、催化剂残留物、引发剂、单体的副产物、干燥的助剂和表面活性剂等。加大量的硫酸钠可调节聚合,像硫酸钠这样的惰性化合物有利于聚合物的干燥和溶解。

阳离子聚丙烯酰胺

  非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺都可用丙酮或甲醇沉淀的方法精制,用含水百分之二十左右的甲醇或丙酮洗涤干燥的聚合物也能将其杂质除掉。纯聚丙烯酰胺的溶解速度一般与pH值无关,但多数聚丙烯酰胺在弱碱性溶液中溶解速度可加快,聚丙烯酰胺粘度与其浓度和剪切速度有关,它与前者成对数函数关系与后者成反比关系。然而长时间的剪切,会引起聚合物的断链。

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