聚丙烯酰胺合成工艺(1) A 原理 :丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺:丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中,经强碱催化剂如烷氧钠得作用下,经阴离子聚合反应则生成聚 β—丙酰胺。工业生产中采纳自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺,所用得自由基引发剂或引发剂来源种类甚多,包括过氧化物、过硫酸盐、氧化-还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。工业生产中采纳得聚合方法,主要就是溶液聚合法与反相乳液聚合法,以前者应用最为广泛。此外也有采纳 γ—射线辐照引发固相聚合得报道.B、丙烯酰胺水溶液聚合存在得问题:① 聚合热为8 2、8 k J/m o l,相对来说放出得热量甚大,因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中得重要技术问题之一.② 就是如何降低残余单体含量.因为丙烯酰胺单体毒性甚大,为了减少其危害性,特别就是用于水质处理时对残余单体得含量要求低于 0、1%。③就是如何将聚合反应得到得高粘度流体或凝胶转变为固体物,即干燥脱水问题。④就是如何自由控制产品分子量。丙烯酰胺于2 5 oC, p H=1时链增长速率常数 kp与链终止速率常数k t分别为(1、72±0、3)×104与(16、3±0、7)×1 06L m o l—1s-1,与动力学链长成正比得 kp/kt1/2=4、2±0、2,此数值甚高,所以不存在链转移时,聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过 2×107得产品。丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时,可能产生交联生成不溶解得聚合物,当聚合反应温度过高时,此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成得聚合物端基具有双键,参加聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。有人讨论了工业产品聚丙烯酰胺得含氮量,发现含氮量低于理论值,认为这就是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致.高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量得聚丙烯酰胺,为了生产要求得分子量范围,须加有链转移剂,链转移常数如表所示。链转移剂温度,oC链转移常数×104单体250、0786±0、0107单体400、120±0、0328聚丙烯酰胺<50可忽略H2O25近于零H2O22 55K 2S2O8254、12±2、38K 2S2O84 026、3±7、0 8HS O 3751700CH3OH3 00、13(CH 3)2CH O H5 019由上面得表可知低于 50 oC 条件下,向聚合物与水得链转移常数非常小,而向引发剂链转移则比较明显,也易于向醇链转移,特别就是向异丙醇链转移,因此工...