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聚丙烯酰胺用途

聚丙烯酰胺水溶性的因素

聚丙烯酰胺是一种水处理高效絮凝剂,其溶解过程也必须按照相关要求,其水不溶物的多少也直接影响到其絮凝剂的性质。

工业化生产中,影响聚丙烯酰胺(PAM)产品水不溶物指标的因素很多,其中化学反应因素是影响聚丙烯酰胺产品水溶性最重要的因素,即水解反应因素和聚合反应因素。

聚丙烯酰胺



水解反应影响因素:

1、反应介质的影响:聚合后物料在中性介质中水解反应较慢,在酸性介质中不仅水解反应速率慢,水解后产品水溶性较差,因此制备阴离子聚丙烯酰胺产品需要在碱性介质中进行,目前装置水解反应通过加入氢氧化钠来实现。

2、水解反应温度的影响:物料在水解机内加入NaOH后开始进行水解反应,NaOH加入后物料开始急速升温,由于水解过程中温度过高会影响产品的水溶性,因此需要特别注意水解温度的变化。

3、一次造粒的影响:聚合后物料通过造粒机造粒后进入水解机内,在搅拌笼搅拌下尽可能与粒碱混合均匀,以达到最大程度化的水解反应。水解反应程度主要取决于物料一次造粒效果,理论上一次造粒粒度越小,物料水解反应越充分,产品水溶性越好,但要求的粒度越小,造粒机出料速度会相应减慢,损害程度会相应增大,物料经研磨后得到的细粉可能会增多,影响经济效益,同时要求研磨机研磨效果要好。

聚合反应影响因素:

1、单体质量因素:主要包括:单体浓度、单体pH值、 丙烯腈、丙烯酸这几项指标。

2、反应温度:反应温度是影响聚丙烯酰胺性能的又一因素,提高温度会加速引发剂的分解。但温度过高,聚合反应过快,易引起爆聚现象,导致聚合物分子链不完全是线性结构,从而导致产品分子量降低,水溶性变差。然而温度过低,引发剂的分解速率会降低,聚合引发时间和升温时间较长,容易发生不聚或聚合效果不好的现象。

3、氧的影响:氧对自由基聚合反应具有强烈的阻聚作用,主要是由于氧很容易与引发剂分解的自由基互相结合而导致聚合反应提前终止。如果反应前不充分排氧,聚合反应将不能充分进行,甚至造成物料不聚的现象。

4、反应溶液的pH:单体发生聚合反应中,除单体本身酸碱度影响外,反应过程中溶液pH也是影响产品分子量和水溶性的一大因素,当反应液pH大于7为碱性时,物料聚合反应时间较长、升温缓慢,聚合效果不好,影响产品水不溶物指标。

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5、引发剂浓度:引发剂是产生自由基聚合反应的活性中心,用量越多,活性中心越多,因此引发剂浓度对聚合生成的PAM分子量有直接影响。丙烯酰胺水溶液聚合反应速率与引发剂浓度的平方根成正比,而聚合物的分子量与引发剂的浓度平方根成反比,引发剂用量大,产物分子量较低,因此为提高分子量,一般要适当降低引发剂的浓度,但是用量太少,又常常导致单体不聚或低聚。引发剂浓度过低时,聚合反应难以引发或反应时间长,引发剂浓度太大,聚合反应速率过快,容易发生爆聚现象,聚合效果达不到生产要求,影响产品分子量、水溶性等质量指标,因此引发剂的储存要注意温度、通风等条件。
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