聚丙烯酰胺合成方法.pdf

______________________________________________________________________________________________________________ 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： O 引发剂 H H C C C NH CH C 2 2 2 H n C O NH 2 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中， 经强碱催化剂如烷氧钠的作用下， 经阴离子聚合反 应则生成聚 β－丙酰胺。 O 碱 H C C C NH 2 2 CH2 CH2 CONH H 阴离子聚合反应 n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺， 所用的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。 工业生产中采用的聚合方法， 主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法， 以前者应用 最为广泛。此外也有采用 γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 B. 丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题：①聚合热为 82.8 kJ/mol ，相对来说放出的 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的重要技术问题 之一。②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，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于 0.1% 。③是如何将聚 合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物， 即干燥脱水问题。 ④是如何自由 控制产品分子量。 o 丙烯酰胺于 25 C, pH=1 时链增长速率常数 kp 与链终止速率常数 kt 分别为 （1.72 4 6 -1 -1 1/2 ±0.3 ）×10 和（ 16.3 ±0.7 ）×10 Lmol s ，与动力学链长成正比的 kp/kt =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 × 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 107 的产品。 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的聚合物， 当 聚合反应温度