专业综合实验报告低分子量聚丙烯酸钠的合成
院系：材料与化工学院
专业：高分子材料与工程
姓名：李强强
学号：090307106
指导老师：牛小玲
2012年12月
前言
随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。
目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。
聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电相斥，使聚合物链伸展，促成有吸附性功能团外露到表面上，这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。
聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深，生产规模还小，性能尚不如人意。研究其生产过程，提高产品应用性能，扩大产品的应用领域是当前的重要任务。
以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用，但目前在国内企业使用的多为国外产品。国内近两年已有生产，但厂家不多，生产能力不超过一千吨，其中还包括胶体产品。由此可见国内高分子量聚丙烯酸钠的生产缺口还很大，有必要增加生产满足国内需求。因此建设高质量的使用性能好的聚丙烯酸钠生产厂非常必要。
1 研究背景、意义
丙烯酸类聚合物是很重要的一种水溶性化合物，它广泛用于石油、采矿业分散剂，合成洗涤剂分散剂，印染增稠剂及工业循环冷却水处理分散阻垢剂等。聚丙烯酸又因其分子量的大小用途有所差异，因此再合成方式上采用不同的工艺条件，合成不同分子量的聚丙烯产品，以满足应用上的需求。
近年来，由于聚丙烯酸钠的优越性能，其得到了广泛的研究。聚丙烯酸钠(PAANa)是一类高分子电解质，是一种新型功能高分子材料，用途广泛，可用于食品、饲料、纺织、造纸、水处理、涂料、石油化工、冶金等。 PAANa的用途与其分子量有很大关系，一般来说，低分子量 (500～5000 )产品主要用作颜料分散剂、水处理剂等；中等分子量 (10 4～ 106)主要用作增稠剂、粘度稳定剂、保水剂等；高分子量主要用作絮凝剂、增稠剂等。
在造纸工业，随着高浓度涂布机的引进和铜版纸生产的发展，对分散剂的需求越来越大。低分子量 PAANa作为造纸工业的有机分散剂，能提高颜料的细度、分散体系的稳定性，提高纸张的柔软性、强度、光泽、白度、保水性等，且具有可溶于水、不易水解、不易燃、无毒、无腐蚀性特点，因此低分子量 PAANa在造纸工业越来越受到重视。
2 研究内容
1.聚丙烯酸钠的制备。通过实验制得纯净的聚丙烯酸钠，最终烘干的得到白色粉末状的成品。
2.分析影响聚丙烯酸分子量的因素。比如温度、单体浓度等因素。
3.低分子量聚丙烯酸的合成方法。
3 实验部分
3.1 方案一
3.1.1实验原理
聚丙烯酸是水质稳定剂的主要原料之一。高分子量的聚丙烯酸 (相对分子质量在几万或几十万以上) 多用于皮革工业、造纸工业等方面。作为阻垢用的聚丙烯酸，分子量都在一万以下，聚丙烯酸分子量的大小对阻垢效果有极大影响，从各项试验表明，低分子量的聚丙烯酸阻垢作用显著，而高分子量的聚丙烯酸丧失阻垢作用。
丙烯酸单体极易聚合，可以通过本体、溶液、乳液和悬浮等聚合方法得到聚丙烯酸，它符合一般的自由基聚合反应规律。
本实验用控制引发剂用量和应用调聚剂异丙醇，合成低分子量的聚丙烯酸，并用端基滴定法测定其分子量。
3.1.2实验仪器和试剂
四口瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，恒温水浴，温度计，滴液漏斗，pH计丙烯酸，过硫酸铵，异丙醇，氢氧化钠标准溶液
3.1.3实验步骤
Ⅰ.低分子量聚丙烯酸的合成
1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250mL四颈瓶中，加入 100mL蒸馏水和1 g 过硫酸铵。待过硫酸铵溶解后，加入5g丙烯酸单体和8 g异丙醇。开动搅拌器，加热使反应瓶内温度达到 65~70℃。
2. 将40g丙烯酸单体和2 g过硫酸铵在40 mL水中溶解，由滴液漏斗渐渐滴入瓶内，由于聚合过程中放热，瓶内温度有所升高，反应液逐渐回流。滴完丙烯酸和过硫酸铵溶液约0.5 h。
3. 在94℃继续回流1h，反应即可完成。聚丙烯酸相对分子质量约在500~4000之间。
4. 如要得到聚丙烯酸钠盐，在已制成的聚丙烯酸水溶液中，加入浓氢氧化钠溶液 (浓度为30%) 边搅拌边进行中和，使溶液的 pH值达到 10~12范围内即停止，即制得聚丙烯酸钠盐。
Ⅱ.端基法测定聚丙烯酸的分子量
准确称量约0.2 g样品放入100mL烧杯中，加入1 mol/L的氯化钠溶液50 mL，用0.2 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定，测定其pH值，用消耗的氢氧化钠毫升数对pH值作图，找出终点所消耗的碱量。
利用下式计算聚丙烯酸的分子量
式中Mn——聚丙烯酸分子量；
V——试样滴定所消耗的氢氧化钠标准溶液体积，mL；
M——氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
m——试样质量，g；
1/72——每1g样品所含有的羧基摩尔理论值；
2——聚丙烯酸1个分子链两端各有一个酯基。
3.1.4 实验数据
药品的量蒸馏水
1（ml)
过硫酸
铵(g)
丙烯酸
单体1
异丙醇
(g)
丙烯酸
单体
2(g)
过硫酸
铵
2(g)
蒸馏水
2(ml)
制得的
产品分
子量
第一组50 0.5 2.5 4.0 20 1.0 20 1552 第二组100 1.0 5.0 8.0 40 2.0 40 1550 第三组200 2.0 10.0 16.0 80 4.0 80 1556 3.1.5 实验结果与分析
根据聚合反应动力学原理，合成的聚丙烯酸钠分子量要受到很多因素的影响，如聚合反应温度、链转移剂浓度、单体浓度、单体浓度。下面给予讨论，从而得出制备低分子量的聚丙烯酸的最佳条件。
链转移剂浓度的影响改变链转移剂异丙醇的加入量,通过滴定的方法测出在不同浓度的转移剂下制取的聚丙烯酸到达滴定终点时所消耗的氢氧化钠标准溶液的量,从而计算出聚丙烯酸的分子量。分别测得在不同浓度链转移剂下制取的聚丙烯酸的分子量。结果表示在图1中。根据图1可看出链转移能力与链转移剂的键能强弱有关,键能强,链转移能力弱。在聚合反应中,起到控制分子量大小和使分子量分布变窄的作用,使聚合物性能稳定。根据图1所示我们可以得出,当异丙醇浓度增大,聚合物的分子量先上升后下降,当要制取低分子量的聚丙烯酸钠时需根据情况选择适当的链转移剂浓度。合成分子量(2000 - 3000)聚丙烯酸钠适当的链转移剂浓度为130% - 225%。
单体浓度的影响改变加入丙烯酸单体的质量,单体浓度以丙烯酸质量占水重计算。为防止暴聚,在实验时,单体是从分液漏斗中逐滴加入到三颈烧瓶中的。用相同的方法进行计算,结果表示在图2中。根据图2可以看出,当单体浓度逐渐增大但还不到90%时,分子量是逐渐增大;不过当单体浓度大于90%时分子量又开始有降低的趋势。所以在合成低分子量聚丙烯酸钠时可以根据上述分析选择适当的单体浓度。合成分子量(2000 -3000)聚丙烯酸钠适当的单体浓度应小于100%。
将在不同温度下制取的聚合物用标准浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,将pH对所消耗的氢氧化钠作图,然后再分别作图读出滴定终点时消耗的标准浓度氢氧化钠溶液的体积,运用和以上相同的方法分别进行计算得出聚合物的分子量,再将得出的分子量对温度作图如图3。聚合温度是影响聚丙烯酸钠分子量的重要因素。聚合温度对单体、引发剂、链转移剂都有影响。聚合温度的高低直接影响到引发剂活化分子的含量,聚合温度高,向单体、溶剂链转移常数增大,链终止反应速度加快。通过观察图3可以看出: 随温度升高,分子量降低。从而也可以得出聚丙烯酸钠的分子量随温度变化的规律。但是当温度很高时,反应速度加快,反应不容易控制。所以在制取低分子量聚丙烯酸钠时,我们可以根据上图所示选择适当的温度范围。合成分子量(2000 - 3000)聚丙烯酸钠适当的温度为低于57℃。
将在不同的引发剂浓度下制得的聚合物用标准浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,也用上述同样的方法进行操作和计算,可以得出聚合物的分子量,然后将聚合物的分子量对引发剂浓度进行作图如图4所示。本聚合反应采用引发剂引发下的自由基聚合反应,遵循典型的连锁反应机理[。过硫酸铵热分解生成自由基,自由基引发单体进行聚合。引发剂的引发效率和引发剂的热分解速率对聚合物的分子量有影响。通过对图4的分析可以看出当引发剂浓度增大时,聚合物的分子量会先降低后来又有一点升高,这也和理论上的聚合反应的速率与引发剂浓度的平方根成反比;而聚合物的分子量与引发剂浓度的平方根成反比一致。所以我们在合成
分子量(2000 - 3000)聚丙烯酸钠时可以根据上述图4分析选择2%左右的引发剂浓度。
3.2 实验方案二
3.2.1实验原理
PAANa 的合成路线主要有先聚合再中和、先中和再聚合等几种。本实验采用先中和再聚合的路线。其反应式如下所示：
CO 2H CO 2Na NaOH
聚合
CO 2Na n
3.2.2试剂和仪器
试剂：丙烯酸 ，CP ；过硫酸铵 ，AR ；氢氧化钠 ，CP ；丙醇 ，CP ；去离子水。
仪器：四口烧瓶；滴液漏斗；球形冷凝管；电热套；调压器；水循环真空泵；布氏漏斗；真空烘箱；乌氏粘度计 (0 . 6mm)；恒温水浴；干燥箱等。
3.2.3实验方法
在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的 250 ml 四口烧瓶中，加入20ml 去离子水和100ml 链转移剂丙醇，在不断搅拌下加热至 80-82℃左右，开始滴加由1.8g 引发剂过硫酸铵、10ml 水和29g 单体丙烯酸配成的溶液（首先将引发剂溶解于水中，再加丙烯酸），并在 2～3h 内将单体和引发剂滴加完毕，之后保温反应 2 h 。改成蒸馏装置，加热蒸出链转移剂丙醇冷却至 40～50℃时（取样5ml 待测定分子量），然后逐渐滴加30 %的氢氧化钠溶液（约42g ）中和至pH=7～8，得到淡黄色透明粘稠的 PAANa 溶液。
将该溶液滴加至丙酮中，再过滤，真空干燥可得到聚丙烯酸钠的固体粉末。
3.2.4 实验数据
用端基法测定聚丙烯酸的分子量，丙烯酸聚合物的酸性比单体要弱，当其只溶解于水中不易被精确滴定，但是如果溶解于0.01-1mol/L 的中性电介质中时，滴定终点是清楚的，滴定是准确的，进而可求出相应聚丙烯酸钠的分子量。具体方法为 ：在聚合反应结束蒸出链转移剂后而未进行中和前取样 ，称取 0.2 g(精确至0.0001g)样品 ，放入100ml 烧杯中 ，加入50ml 1 mol/ L 的 NaCl 溶液，用0.2 N 的 Na OH 标准溶液滴定 ，测定其pH 值，用消耗的 Na OH 标准溶液毫升数对 p H 值作图，曲线的拐点即为滴定的终点。找出终点所消耗的碱量，按下式计算聚丙烯酸的分子量：
M=2 / [(1 / 72 ) -(V ·N/ W ×1000 ) ]
式中： M 聚丙烯酸的分子量 ；
V 滴定终点消耗的 Na OH 标准溶液体积， m L ；
N Na OH 标准溶液的摩尔浓度mol/L ；
W 试样重量， g ；
2聚丙烯酸一个分子链两端各有一个内酯；
1 / 7
2 1 g 样品中所含有的羧基克当量的理论值。
经计算得M=1554
4 实验感想
通过本次实验我学会了合成低分子量聚丙烯酸的方法。了解聚丙烯酸的前景和用途。也锻炼我的动手能力，实际操作能力和理论计算分析能力。在实验的过程中，我们认真对待每一步，实验也最终圆满完成。我熟悉掌握了基本操作步骤，深刻认识到搞科研必须认真严谨认真，还要有一丝不苟的工作态度，不懂就问，不怕失败。由衷感谢牛老师的知道和帮助
5大聚丙烯生产工艺(二) 本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。 （1）Spheripol工艺。Spheripol工艺由巴塞尔（Basell）聚烯烃公司开发成功。该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂，生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄。可以生产全范围、多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，无异味。Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点： （a）有很高的反应器时-空产率（可达400kgPP/h.m3），反应器的容积较小，投资少； （b）反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳{TodayHot}钢，设计制造简单，由于管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄； （c）带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资； （d）由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少； （e）聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间有很好的热传递。采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大，传热系数大，环管反应器的总体传热系数高达1600W/（m2.℃）； （f）环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速高达7m/s，因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低； （g）反应器内聚合物浆液浓度高（质量分数大于50%），反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂，催化剂活性达到40kgPP/gcat，产品等规度为90%-99%，可不脱灰、不脱无规物。 目前该技术已经发展到第二代。与采用单环管反应器的第一代技术相比，第二代技术使用双环管反应器，操作压力和温度都明显提高，可生产双峰聚丙烯。催化剂体系采用第四代或第五代Z-N高效催化剂，增加了氢气分离和回收单元，改进了聚合物的高压和低压脱气设备，汽蒸、干燥和丙烯事故排放单元也有所改进，增加了操作灵活性，提高了效率，原料单体和各项公用工程消耗也显著下降。所得产品颗粒度更加均匀，产品的熔体流动指数范围更宽（从0.3-1600.0g/10min），可生产高刚性、高结晶度和低热封温度的新PP牌号。Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产，反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器{HotTag}。反应器采用气相法密相流化床。采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在 8%-12%（质量分数）的抗冲共聚物，如果需要生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物（如低应力发白产品），则需要设计两个气相反应能够器系统，保持两个气相反应器系统中的气相组成和操作条件独立，可以获得两种不同的共聚物添加到均聚物中。 采用汽蒸和干燥两步法处理聚合物，可以很容易将汽蒸尾气中的蒸气冷凝而分离出纯烃类单体，能够完全回收利用尾气中的烃类，降低单体的消耗。闭路氮气干燥系统也降低了装置的氮气消耗量。此外，Spheripol 工艺采用模块化设计方式，可以满足不同用户的要求，易于分步建设（如先上均聚物生产系统，在适时增加气相反应系统），装置的生产能力也容易扩大。Spheripol工艺有严格完善的安全系统设计，使装置有很高的操作稳定性和安全性。新一代Spheripol工艺采用纯的添加剂加入系统，使产品质量更加均一稳定，
合成纸介绍 一、合成纸的种类 合成纸(synthetic paper)没有一个统一的定义，曾被称为化工薄膜纸、聚合物纸、塑料纸等。它是以热塑性高聚物（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯）为主要原料，加入一定的有机或无机微粒（如碳酸钙），通过不同的生产设备及加工工艺而制得不同类别的产品。 在成形加工过程中，为了使其具有良好的白度、不透明度、印刷性和书写性，根据所采用的原料不同，而加入各种无机填充剂（如粘土、滑石粉、碳酸钙、二氧化铁、硫酸钡等）.、增粘剂、稳定剂和防老化剂等。纸张成形后，还要经过水、无机酸溶液、磷酸盐溶液、硫酸铝、消石灰溶剂处理，再经氧化剂+过氧化氢、氧化钠、臭氧、空气等. 氧化处理，方能应用 合成纸的种类，按生产原料的不同，分为PP合成纸、HDPE合成纸、PS合成纸、PVC合成纸、PET合成纸、ABS合成纸等。按生产方式的不同，分为压延法（如柔软型PVC）、流延法（如CPP）、吹膜法（如HDPE）、双向拉伸法（如BOPP、BOPET）等。按填充剂的不同，分为填充CaCO3(calciumcarbonate）型，粘土（clay，主要成分SiO2、Al2O3）型，SiO2(silica）型，云母（talc）型，TiO2(titanium dioxide）型及复合（两种以上填充）型等。 注：PP：聚丙烯(Polypropylene) BOPP：双向拉伸聚丙烯薄膜(Biaxially Oriented Polypropylene) HDPE：高密度聚乙烯(High Density Polyethylene) PE：聚乙烯 PS：聚苯乙烯PVC：聚氯乙烯(polyvinyl chlorid) PET：聚对苯二甲酸(Polyethylene terephthalate) ABS：丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物 二、合成纸的优点 1、强度大 经纵、横两个方向压廷处理的合成纸，其拉伸强度、耐破强度、耐折度、湿强度等均比相同厚度的天然纸好。 2、优良的印刷效果 3、耐水、耐油、耐化学品性能突出 4、尺寸稳定性好。温、湿度变化时，不收缩也不伸展 5、粘着性好。合成纸独特的热封性，能适应水基、溶剂基等各种胶粘剂的使用。 三、合成纸的生产工艺 生产合成纸的工艺主要有以下几种： 1、压延法 其设备主要由意大利制造，生产以PP为其材的合成纸。即通过配料、混料、在线密炼、挤出造粒、开炼、压延，分切为合成纸产品。关键设备是由意大利POMINI生产的挤出机，一次完成，连续进行，效率高、质量好。压延法工艺的缺点是工艺复杂，一般用于生产0.1mm以上的合成纸，产品比重较大，设备价格昂贵，但产品表面光滑，适用于印刷高级样品及书籍封面等产品。 2、流延法 流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺过程与压延法相似，只是由流延机代替压延机，流延法的特点是模头挤出速度与流延辊的旋转线速度存在较大的速度差，速度差不一样，生产出的合成纸厚度也不一样，在模头挤出的弯月形和冷辊之间形成单向性，因此，合成纸产品的纵向、横向物理性能有较大的区别。这是流延法合成纸的一大特点。流延法产品主要用于印刷。与压延法一样，流延法合成纸的母料也是PP。其产品变形性稍大，但刚性、韧性较好。 3、吹膜法 吹膜法生产合成纸用的基材是HDPE，不同于压延、流延法用的PP基材，吹膜法合成纸母料的供应商Shchulman公司提供的合成纸配方也是以LDPE为基础。国外，吹膜法生产合成纸大部分采用三层共挤设备，并应用内冷装置，泡膜直径，泡膜厚度在纸检测及闭环控制系统，保证合成纸的厚薄均匀度一致，吹膜法工艺过程实现了纵向及部分横向拉伸，工艺设备比较简单，德国ALPINE公司首先推出了单层吹膜法生产合成纸，使用50％HDPE及50％的舒尔曼母料(Shchulman)做为原料。我国扬州华南合成纸公司研制成功了具有自主知
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、八、- 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700 以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000) 主要起分散作用;中等分子量(104-106) 显示有增稠性; 高分子量(106-107) 的则主要做增稠剂和絮凝剂; 超高分子量(107 以上) 的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30C时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。淑珍[5] 报道了化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L 聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电相斥，使聚合物链伸展，促成有吸附性功能团外露到表面上，这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深，生产规模还小，性能尚不如人意。研究其生产过程，提高产品应用性能，扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用，但目前在国企业使用的多为国外产品。国近两年已有生产，但厂家不多，生产能力不超过一千吨，其中还包括胶体产品。由此可见国高分子量聚丙烯酸钠的生产缺口还很大，有必要增加生产满足国需求。因此建设高质量的使用性能好的聚丙烯酸钠生产厂非常必要。
聚丙烯酰胺项目可行性研究报告（此文档为word格式,下载后您可任意修改编辑！） 1 总论
1.1 概述 1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人、项目性质；经营机制及管理体制 （1）项目名称：某某化工有限公司新建3000吨/年聚丙烯酰胺项目 （2）主办单位：某某化工有限公司 （3）企业性质：有限责任公司 （4）法人代表：冯某某 （5）项目性质：新建 （6）项目地址：某某农科化工有限公司原某某农大化工厂内 （7）经营机制：总经理负责制 （8）管理体制：公司实行总经理负责制。下设销售部、采购部、财务部、生产部等。 1.1.2 主办单位概况 某某化工有限公司是由冯某某、赵某某、谭某、黎某某等四位同志共同投资在某某农科化工有限公司原某某农大化工厂内，公司注册资金拟定为200万元人民币。其中冯某某占40%、赵扬子、谭尚蓉各25%、黎常宏占10%等。 投资方单位情况 项目承担单位概况：某某化工有限公司是一家以丙烯酰胺为原料生产无毒无味无污染聚丙烯酰胺的民营企业，自2010年成立以来，一直致力于聚丙烯酰胺系列产品的研发，是一家集科研、生产、销售和服务于一体的高科技公司。具有生产阴、阳、非、两性型和乳液聚丙烯酰胺的能力，同时也是生产保水剂的专业厂家。产品广泛应用于污水处理、造纸、矿业、冶金、油田
等领域。某某化工有限公司以“为某某创造绿色环保的聚丙烯酰胺产品”为目标，以“诚信协作、绿色环保、开拓创新”为宗旨。 1.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性 由于生产丙烯酰胺的原料为危险化学品，陆路运输受到限制，考虑公司长远发展，拟选择具有丙烯酰胺的生产基地，同时与上游企业形成产业链，与供方建立互利的关系，降低原料运输费用。 从公司研发的PAM看，经济效益良好，产品供不应求。但是，由于场地限制，资金不足，租赁在现有场地已无扩建可能，为了公司的进一步发展，经过公司慎重考虑决定现在在租赁的厂房内改建3000吨/年聚丙烯酰胺项目。本项目具有极其重要的经济意义。它不仅是国家规划中精细化工的重要内容和产业发展方向，而且也是我国PAM行业发展的迫切需要，它的建成将标志着我国PAM生产技术及规模更上一个台阶。 1.1.4可行性研究报告编制依据和原则 1.1.4.1可行性研究报告编制依据 1、建设单位提供的有关编制本可行性研究报告的基础资料。 2、编制本可行性研究报告的工程咨询合同。 3、《化工投资项目可行性研究报告编制办法》。 4、《石油和化工投资项目可行性研究节能减排编制办法》（试行稿）。 1.1.5 编制原则 （1）采用先进工艺技术，避免低水平重复建设，深化产品加工，提高产品质量及档次，加强出口。 （2）设备选型必须可靠，耐腐蚀且性能优良。 （3）发挥企业公用工程及辅助生产设施的优势，以节省投资，提高经
聚丙烯（PP）的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得，它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene，简称PP，俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂，结晶度高达95%以上，分子量在8~15万之间，以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，分子量低（3000~10000），结构不规整缺乏内聚力，应用较少。 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用，因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物性能，用途也不同。PP有很多有用的性能，但还缺乏固有的韧性，特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而，通过添加冲击改性剂，可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙
相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。 （6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 （1）薄膜制品：聚丙烯薄膜制品透明而有光泽，对水蒸汽和空气的渗透性小，它分为吹膜薄膜、流延薄膜（CPP）、双向拉伸薄膜（BOPP）等。 （2）注塑制品：可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转箱，医疗卫生器材，建筑材料。 （3）挤塑制品：可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋，纤维，复合涂层，片材，板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 （4）其它：低发泡、钙塑板，合成木材，层压板，合成纸，高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大，注塑温度在180~200 之间，注塑压力在68.6~137.2MPa，模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，胶版、平凹板等印刷方法均可使用，要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能，须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产，是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质
Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 低分子量聚丙烯酸钠的合成实 验报告
编号：FS-DY-53217 低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。
目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子
阴离子聚丙烯酰胺项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/b65180200.html, 高级工程师：高建
关于编制阴离子聚丙烯酰胺项目可行性研 究报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国阴离子聚丙烯酰胺产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5阴离子聚丙烯酰胺项目发展概况 (12)
高分子合成工艺学 课程设计 题目：年产10万吨聚丙烯（环管法）运行方案的设计学院名称：化学化工学院 指导教师： 班级：高材 091 学号： 学生姓名： 2012年5月20日
目录 设计内容及要求 (2) 1、聚丙烯合成工艺 (3) 1.1绪论 (3) 1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验 (6) 1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍 (7) 1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价 (8) 2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计 (9) 2.1密度控制范围 (9) 2.2原料进料量 (11) 2.3实验装置图 (12) 2.4聚丙烯生产开车方案 (13) 2.5装置正常操作 (15) 2.6装置正常停工过程 (15) 3、参考文献 (15)
设计内容及要求： 一、设计目的 让学生所学的聚丙烯合成工艺理论与聚丙烯的生产实际相联系，使学生得到动手操作能力、故障处理能力、工艺协调及工艺管理能力的综合训练。 二、设计任务 1、设计项目：聚丙烯生产运行方案的设计； 2、设计工艺：环管法液相本体聚合工艺； 3、设计产能：年产10万吨； 4、设计范围：生产工艺的正常开车，正常运行，正常停车。 三、设计工艺条件 进料比R200：R201=1：10 预聚釜R200：T=18℃，P=3.5MPa 环管高H=9m，体积V=0.46m3， 物料流速=4m/s，停留时间=4min。 聚合釜R201：T=70℃，P=3.2MPa 环管高H=30m，体积V=45m3， 物料流速=78m/s，停留时间=1.5h， 终点用密度控制射线检测，转化率55%-65%。 四、设计内容 1、聚丙烯的合成工艺 1.1概述； 1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验； 1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍； 1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价。 2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计 2.1设计重点密度控制范围； 2.2设计原料的进料量； 2.3设计聚丙烯生产开车、停车方案； 2.4设计聚丙烯生产运行方案。 五、设计要求 1、给出聚合工艺的历史、现状及发展史； 2、给出多釜串联与环管法聚合工艺的差异及优缺点； 3、给出环管法聚合工艺流程及终点控制、原料流量等工艺参数； 4、给出完整的开机方案、运行方案及停机方案。 指导教师：年月日
食品添加剂聚丙烯酸钠合成工艺研究 摘要：采用水溶液聚合法，以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为混合引发剂，研究了单体浓度、引发剂各组分用量、反应温度及反应时间对产物相对分子质量的影响，并探索了制备聚丙烯酸钠的工艺条件，实验表明：反应温度为40-45℃，反应时间为4h，过硫酸铵用量为0.02%，亚硫酸氢钠用量为0.01%，单体浓度为45%，可获得相对分子质量为3000-3500万的聚丙烯酸钠，通过企业检测，满足食品添加剂的要求。 关键词：高分子、聚丙烯酸钠、合成工艺 Synthesis technology research of food additive Sodium Polyacrylate Abstract：Adopting aqueous solution polymerization, we used (NH4)2S2O8-NaHSO3 as mixed initiator to carry on the experiment, The influences, such as monomer concentration, initiator dosage of components, reaction temperature, reaction time, on product relative molecular mass were studied, And explored the technological conditions of sodium polyacrylate preparation. The results showed that sodium polyacrylate (30,000,000—35,000,000) could be polymerized at 40-45℃for 4h, with (NH4)2S2O8 of 0.02%, NaHSO3 of 0.01%, the monomer concentration of 45%, Satisfied the food additive requirements by the enterprise detection. Key words：macromolecule；sodium polyacrylate；synthesis technology 聚丙烯酸钠是近年来开发的重要精细化工产品之一，根据聚合条件不同，分子量可从几百至千万以上。不同分子量的聚丙烯酸钠用途不同，在日用化学工业、食品工业、石油工业、矿业、农业、涂料、造纸、纺织、建筑和医药等行业广泛应用。由于聚丙烯酸钠溶于水形成高粘性溶液，其粘度是羧甲基纤维素钠和海藻酸钠的15-20倍，长期放置粘度变化极小，不易腐败，安全无毒，由于聚丙烯酸钠本身的特性使它具有多种用途，其增稠特性作为食品胶的应用就是其中之一[1]。国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等，美国FDA、日本厚生省等先后批准其作为食品添加剂使用，从2000年开始，我国卫生部正式批准聚丙烯酸钠为食品添加剂[2]。本文通过改变反应温度、反应时间、引发剂用量及单体浓度，探求制备满足食品添加剂要求的聚丙烯酸钠的合适工艺条件。 1实验 1.1实验原理 聚丙烯酸钠的合成是自由基链式聚合反应。丙烯酸用氢氧化钠中和，产生丙烯酸钠单体；过氧化物在亚硫酸氢钠的作用下，产生自由基，引发单体，并使链增长，生成聚丙烯酸钠。
碱式氯化铝 聚合氯化铝: 聚氯化铝（Polyaluminium Chloride）简称PAC,通常也称作聚合氯化铝或絮凝剂等，它是介于ALCL3 和AL(OH)3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n 表示PAC产品的中性程度。颜色呈红褐色或淡黄色固体。该产品有较强的架桥吸咐性能，在水解过程中，伴随发生多羟基凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程。 聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚氯化铝的结构由形态多变的络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领. 特点 1、絮凝体成型快，活性好，过滤性好。
2、不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变。 3、适应于PH值宽，适应性强，用途广泛。 4、处理过的水中盐分少。 5、能除去重金属及放射性物质对水的污染 三：产品用途 能除菌、除臭、除氟、铝、铬、除油、除浊、除重金属盐、除放射性污染物、在净化各种水源过程中具有广泛的用途。 1、净化生活饮用水，生活污水。 2、净化工业用水、工业废水、矿山、油田回注水、净化造水、治金、洗煤、皮革及各种化工污水处理等。 3、工业生产应用;造纸施胶、印染漂染、水泥速凝剂、精密铸造硬化剂、耐火材料粘剂、甘油精制、布匹防皱、医药、化妆品等其它行业，
废水可循环使用。 4、在炼没工业中，用于没水分离，效果甚佳。四：聚氯化铝（PAC）技术指标 氧化铝（AL2O3）含量/%≥10.0 盐基度％:40-85 密度（20℃）/(g/cm3)≥1.15 水不溶物含量/%≤ 0.1 PH(1%水溶液):3.5-5.0 氨态氮（N）含量％≤0.01 砷(As)含量％≤0.0001
p科技成果简介p 低分子量聚丙烯酸钠合成新工艺 分子量几百至几千的聚丙烯酸钠用途极为广泛,主要用作工业水循环系统的阻垢防蚀剂,颜料(碳酸钙、高岭土、钛白粉、缎光白等)、陶瓷浆料和釉料、丁苯胶乳等的分散剂、钻井泥浆稳定剂、油井粘土分散剂、水泥添加剂、金属材料的新型淬火剂、氯化铵等无机盐防结块剂、矿物浮选剂等。传统生产工艺为以过硫酸盐为引发剂,异丙醇为链转移剂进行水溶液聚合、以NaOH中和后蒸馏除去链转移剂得产品,使用该工艺合成分子量[2000的低分子量聚丙烯酸钠,生产中需使用单体量2)4倍的异丙醇作链转移剂,设备的利用率低,能耗较高,生产周期较长,生产成本较高。 我们通过研究影响聚丙烯酸钠分子量的各种因素,使用脂肪酸盐等助剂,采用分步聚合工艺合成了分子量500)700、1000)1500和2000)3000三种规格的低分子量聚丙烯酸钠,具体技术指标如下: 型号D)1D)2D)3外观黄色透明粘性液体 固含量(%)40?240?240?2 分子量500)7001000)15002000)3000 残余单体(%)[0.50.50.5 pH 6.0)8.0 6.0)8.0 6.0)8.0 密度(20e),g/cm2\ 1.25 1.25 1.25 本法取消了原有工艺使用的异丙醇,简化了生产工艺,降低了生产成本。合成的聚丙烯酸钠不仅分子量较低,而且分子量分布较窄,分散性良好,应用实验表明其分散效果优于分散剂DC,与进口产品SN)5040相当。综合性能达到国内领先水平。经查新未见国内有类似技术,属国内首创。生产和销售实践表明使用本工艺生产低分子量聚丙烯酸钠具有较好的经济和社会效益。 鉴于低分子量聚丙烯酸钠有广泛的用途,而且本工艺合成的低分子量聚丙烯酸钠质量好,成本低,具有较强的市场竞争力,本项技术有良好的推广应用前景。
. .. .. 顺聚化工有限公司年产3000吨聚丙烯酰胺 可 行 性 研 究 报 告 项目承担单位：顺聚化工有限公司 时间：2011.4.16
1 总论 1.1 概述 1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人、项目性质；经营机制及管理体制 （1）项目名称：顺聚化工有限公司新建3000吨/年聚丙烯酰胺项目 （2）主办单位：顺聚化工有限公司 （3）企业性质：有限责任公司 （4）法人代表：洋 （5）项目性质：新建 （6）项目地址：农科化工有限公司原农大化工厂 （7）经营机制：总经理负责制 （8）管理体制：公司实行总经理负责制。下设销售部、采购部、财务部、生产部等。 1.1.2 主办单位概况 顺聚化工有限公司是由洋、扬子、谭尚蓉、黎常宏等四位同志共同投资在农科化工有限公司原农大化工厂，公司注册资金拟定为200万元人民币。其中洋占40%、扬子、谭尚蓉各25%、黎常宏占10%等。 投资方单位情况 项目承担单位概况：顺聚化工有限公司是一家以丙烯酰胺为原料生产无毒无味无污染聚丙烯酰胺的民营企业，自2010年成立以来，一直致力于聚丙烯酰胺系列产品的研发，是一家集科研、生产、销售和服务于一体的高科技公司。具有生产阴、阳、非、两性型和乳液聚丙烯酰胺的能力，同时也是生产保水剂的专业厂家。产品广泛应用于污水处理、造纸、矿业、冶金、油田等领域。顺聚化工有限公司以“为创造绿色环保的聚丙烯酰胺产品”为目标，以“诚信协作、绿色环保、开拓创新”为宗旨。 1.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性 由于生产丙烯酰胺的原料为危险化学品，陆路运输受到限制，考虑公司长远发展，拟选择具有丙烯酰胺的生产基地，同时与上游企业形成产业链，与供方建立互利的关系，降
聚丙烯的性能和应用 聚丙烯是与我们日常生活密切相关的通用树脂，是丙烯最重要的下游产品，世界丙烯的50%，我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯。1998年世界聚丙烯产能为2925万吨，1997年世界聚丙烯的总产量约2390万吨，产值约为210亿美元。从1991年始世界产量增长约年均9%，在通用树脂中增长速度仅次于LLDPE。 和其它通用树脂一样，亚洲金融危机对聚丙烯需求也有很大影响，即使在调低的预测水平下，与其它树脂相比，聚丙烯仍保持较强劲的增长速度。新的预测表明，1997年到2002年世界聚丙烯需求年均增长率为7.1%，而同期聚乙烯为5.2%,PVC为5.0%,聚苯乙烯为4.1%。聚丙烯需求增长快的原因可简单归纳为以下几点，即便宜、轻、良好的加工性和用途广，催化剂和新工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大，如汽车和食品包装等新用途的开发进一步促进了需求的增长，过去没有这么多的聚丙烯用于汽车工业，过去聚丙烯也很少用于吹塑和热成型加工。有人说：“只要有一种产品的材料被塑料替代，那么这种产品就有使用聚丙烯的潜力”。 2.生产工艺简述--气相法和本体法工艺在逐渐替代浆液法工艺 根据反应介质和反应器构形，聚合工艺可大致分为三种基本类型： (1)本体工艺，聚合在液体丙烯中进行。反应器可为液体釜式反应器，如Exxon、三井（现为宏伟聚合物公司）和住友的工艺；也可以是环管反应器，如Montell 、Hoechst(现在是Targor 的一部分)、Phillips和Solvay 工艺。 (2)浆液法工艺，在该工艺中丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂中，反应器可以是连续搅拌槽式反应器，如Amoco、Montell、Hoechst(现是Tagor)、三井（现是宏伟聚合物）；间歇搅拌槽反应器（如三井）、环管反应器（如Solvay）和在沸腾丁烷中的反应（该工艺被亨茨曼在Woodbury使用，该装置1987年前属于壳牌公司）。 (3)气相法工艺，在该工艺中丙烯直接聚合生成固体聚合物，所用反应器有：流化床（如UCC 和住友）；卧式搅拌床（如Amoco/智素）和立式搅拌床（如BASF，现在是Targor）。 从技术上看，本体聚合也是一种浆液聚合，但工业上对任何用丙烯作稀释剂的工艺用“本体”这个术语，而将用非丙烯作稀释剂的工艺称之为浆液聚合。 目前世界约55%的装置能力是本体法，25%是气相法，浆液法占其余的份额。从1990年起世界上浆液法生产装置的数目就一直在下降，让位于本体法和气相法技术。这种情况在北美、西欧和日本尤为明显。由于世界新增能力和扩建能力基本上使用气相法和本体法，因
聚丙烯酰胺(PAM)生产工艺设计 石油工业是国民经济的支柱产业,石油是经济发展的重要保证之一。我国石油资源相对较少,三次采油是我国保障石油供应的重要措施。进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,目的是使我国聚丙烯酰胺生产工艺技术、产品质量、及生产规模均提升到一个较高水平,以满足三次采油对聚丙烯酰胺质和量的要求,避免引进产品带来的风险,保证三次采油技术的顺利实施最终以满足国民经济发展对石油供应的要求,并获得最大经济效益。与此同时,进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,可满足随着三次采油工艺技术的不断提高而对聚丙烯酰胺各项性能不断改进的要求。 PAM最有价值的性能是分子量很高,水溶性强,可以制作出亲水而水不溶性的凝胶,可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能,对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。由于这些性能,使得PAM被广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结,成膜、阻垢、凝胶及生物医学材料等许多方面。PAM的最大用途是在水处理、造纸、采油、冶矿等领域。 此外,聚丙烯酰胺在水处理行业具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。随着环境意识的不断加强,聚丙烯酰胺在城市污水处理方面的应用将会越来越受到重视。聚丙烯酰胺生产工艺技术的研究,也将对城市污水处理工艺技术的提高起到推动作用。 目前PAM生产的工艺路线一般从丙烯腈(AN)为原料开始,经AM装置生产出AM 水溶液,再以AM为原料在PAM装置生产出PAM产品。AM生产工艺主要有以骨架铜为主体的重金属类为催化剂的化学法和以生物酶为催化剂的生物法,其技术的关键在于催化剂,依催化剂的不同生产工艺有较大差异。PAM的生产工艺方法较多,依PAM产品性能要求不同及生产过程采用的引发剂不同,生产工艺方法有较大的差异,其中引发剂是技术关键,属各公司的技术秘密。对PAM生产工艺技术的研究主要体现在引发体系和与PAM生产相关的专用设备上。
环保石头纸——应用前景 石头纸(Rich Mineral Paper, RMP)，也叫环保纸。就是用磨成粉末的石头为主要原料，加上20%无毒PE做成。这种纸防水坚固不易燃烧，最重要的是不用砍树造纸，非常环保。 石头纸产品应用领域极其广泛，可应用于一次性生活消耗用品，比如垃圾袋、购物袋、食品袋、密实袋、餐盒、脚套手套、台布、雨衣、防尘罩等；也可应用于文化用纸，比如印刷纸、书写纸、广告装潢纸、道林纸、涂布纸、膜造纸、图画纸、招贴纸、打字纸、邮封纸、香烟纸、格拉辛纸、新闻纸等；还可应用于建材装饰，比如装饰壁纸等；还可应用于工业包装等领域，比如化肥袋、水泥袋、米面袋、服装袋、各种手提袋、纸盒纸箱等；还可应用于特殊用纸方面，比如野外作业用纸、水下作业用纸、矿下作业用纸、军事特殊用纸等。可以说应用领域非常广泛，而且随着石头造纸技术的不断成熟和升级，应用领域还将更大。石头纸产品的成本比可替代产品低20%-30%，有着极强的竞争力。
石头纸是以储量大、分布广的石灰石矿产资源为主要原材料（碳酸钙含量为70-80%），以高分子聚合物为辅料（含量为20-30%），利用高分子界面化学原理和高分子改性的特点，经特殊工艺处理后，采用聚合物挤出、吹制成型工艺制成。无机粉体环保新材料石头纸产品具有与植物纤维纸张同样的书写性能和印刷效果。同时具有塑料包装物所具有的核心性能。 生产工艺简单；投资大、产出高、能耗低；不采用植物纤维、不砍伐树木，可节省大量木材，保护自然生态；不需要添加强酸、强碱、漂白剂等化学原料，不排放废水、废渣和有毒有害气体，属于绿色环保产品。产品具有机械性能好、防水、防潮、防蛀、耐折、耐撕、耐油、无毒、无味、无污染、几何尺寸稳定、印刷清晰度高、效果好，用弃后可自然降解为粉末回归自然等特点。 石头纸可以分为三个类别 第一类：可降解环保包装材料系列产品。该产品主要用于替代传统塑料包装物系列产品；主要有工业包装材料和生活包装材料两大系列，
低分子聚丙烯酸钠实验报告范文 篇一：低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加
人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电相斥，使聚合物链伸展，促成有吸附性功能团外露到表面上，这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。 聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深，生产规模还小，性能尚不如人意。研究其生产过程，提高产品应用性能，扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用，但目前在国内企业使用的多为国外产品。国内近两年已有