低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的研制
邵荣兰
(大庆石油化工总厂研究院化工室,163714)
摘 要:论述了过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发剂引发丙烯酰胺与丙烯酸水溶液共聚合反应工艺,得出了合成低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的最佳工艺条件为:引发剂温度25℃、丙烯酰胺浓度3.5mol/L、丙烯酸浓度0.7mol/L、过硫酸钾浓度0.0011mol/L、亚硫酸氢钠浓度0.0029mo l/L,溴化铜浓度0～0.00045 mo l/L。
关键词:丙烯酰胺-丙烯酸共聚物;过硫酸钾;亚硫酸氢钠;引发剂
为了适应造纸、水处理、钻井等工业中正在推广应用的低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的需求,通过对丙烯酰胺-丙烯酸共聚反应工艺的研究,找出了最佳工艺条件,研制出低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物系列产品,为今后工业化推广应用提供了必要的依据。
1 实验部分
1.1 原料
丙烯酰胺,化纤厂生产的3.5m ol/L水溶液;丙烯酸,燕化公司生产的14mo l/L液体;引发剂-过硫酸钾、亚硫酸氢钠为分析纯试剂;硝酸钠,分析纯试剂;溴化铜,分析纯试剂。
1.2 丙烯酰胺-丙烯酸共聚反应原理
引发剂引发的丙烯酰胺-丙烯酸水溶液共聚反应属于自由基共聚反应,共聚反应机理符合自由基共聚合反应机理。共聚反应包括链引发、链增长和链终止等单元反应,其中引发反应速率最小,是控制总聚合反应速率的关键。链增长反应速率最大且远大于终止反应速率。就整个共聚反应过程而言,只有链增长反应使丙烯酰胺-丙烯酸共聚物分子量增加。因此,通过改变聚合工艺条件来控制链增长反应即可控制共聚物分子量的增加,从而合成较低分子量的共聚物[1,2]。
1.3 工艺流程(见图1)
1.4 试验方法
取一定量的丙烯酰胺水溶液和丙烯酸溶液加入由温度计、氮气分配器和烧瓶组成的500m l的聚合装置中并置于指定温度的恒温水浴中,通N215 min,然后加入规定量的引发剂,继续通N2,待反应体系粘稠后停止通N2,反应体系温升回降后反应结束,产物冷却至室温取样分析
。
图1 丙烯酰胺-丙烯酸共聚反应工艺流程示意图1.5 分析方法
共聚物分子量采用粘度法测定,以公式
[η]= 3.73×10-4M0.66计算分子量
式中 3.73×10-4和0.66为经验常数;
[η]为特性粘数,m l/g;
M为分子量。
2 结果与讨论
为得出过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发的丙烯酰胺-丙烯酸共聚反应的规律,优化工艺条件,利用实验考察了丙烯酰胺浓度、丙烯酸浓度、引发剂浓度和引发温度对共聚产物分子量的影响。
2.1 丙烯酰胺浓度对产物分子量的影响
在25℃、丙烯酸浓度0.7mol/L,引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠浓度分别为0.0015mo l/L和0.0038mol/L条件下进行丙烯酰胺-丙烯酸共聚试验,结果见图2。
从图2可以看出,随着丙烯酰胺浓度的增大,产物分子量也增加,符合自由基共聚合反应的规律。当丙烯酰胺浓度由0.7mo l/L增大到 1.4mo l/L时,产物分子量显著增加,继续增大到2.8mo l/L时,产物分子量则增加较小,说明丙烯酰胺浓度对产物分
第29卷第2期2000年6月
陕 西 化 工
S HA AN X I CHEM ICA L IN D U ST RY
V o l.29N o.2
Jun.2000
⒇收稿日期:2000-01-02
子量的影响也有一定的限度,单纯依靠改变丙烯酰胺浓度来调整产物分子量在100×103～1×106范围内变化对实际生产应用来讲也不是十分有效的方法,具体实施也有一定的难度
。
图2 丙烯酰胺浓度与产物分子量的关系
2.2 丙烯酸浓度对产物分子量的影响
在25℃、丙烯酰胺浓度3.5mol /L,引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠浓度分别为0.0015m ol /L 和0.0038mo l /L 的条件下进行丙烯酰胺-丙烯酸共聚试验,结果见图3
。
图3 丙烯酸浓度与产物分子量的关系
从图3可以看出,随着丙烯酸浓度的增大,产物
分子量增加,符合自由基共聚反应规律。当丙烯酸浓度从0.14mol /L 增大到1.4mol /L 时,产物分子量增加,说明增大丙烯酸浓度对提高分子量有利。但由于实际应用的要求,丙烯酸与丙烯酰胺的原料配比约为1∶5,丙烯酸的浓度受丙烯酰胺浓度的限制,丙烯酸浓度较低且变化范围不大,因此丙烯酸浓度对产物分子量的影响不起决定性作用。2.3 引发剂浓度对产物分子量的影响
在25℃、丙烯酰胺浓度3.5mol /L,丙烯酸浓度0.7mol /L 的条件下进行丙烯酰胺-丙烯酸共聚试验。根据《优质聚丙烯酰胺研制》课题的研究结果引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠的配比为1∶2.6较为理
想,因此本试验也采用这一配比,试验结果见图4
。
图4 引发剂浓度与产物分子量的关系
从图4可以看出,随着引发剂浓度的增大,产物
分子量降低,同样符合自由基共聚反应的规律。引发剂过硫酸钾浓度和亚硫酸氢钠浓度对产物分子量的影响虽然不如丙烯酰胺浓度显著,但其在整个共聚反应中所起的作用确是最主要的。
首先,引发剂浓度不能太小,否则反应体系中形成的初始自由基数量减少,从而难以形成活性单体自由基,造成未参加反应的单体增多,使转化率降低;其次,引发剂浓度不能太大,否则一方面反应速度太快难以控制,使产物分子量急剧降低;另一方面将使产品生产成本提高,对实际生产应用不利。试验证明,合成低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物,引发剂过硫酸钾浓度采用0.0011mo l /L 是比较适宜的。2.4 引发温度对产物分子量的影响
在丙烯酰胺浓度 3.5mol /L,丙烯酸浓度0.7mo l /L ,引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠浓度分别为0.0015m ol /L 和0.0038mo l /L 的条件下进行丙烯酰胺-丙烯酸共聚试验,结果见图5
。
图5 引发温度与产物分子量的关系
从图5可以看出,随着引发温度的升高,产物分
子量降低,符合自由基共聚反应的规律。引发剂的分解需要一定的温度,引发温度过低引发剂不易分解
40陕西化工第29卷
产生自由基,引发反应速度慢共聚反应速度也慢,不
利于共聚反应的进行。引发温度过高则引发剂很易分解,引发速度快且易发生爆聚。从生产应用的实际考虑,引发温度越低越好,一方面可以减少能耗,降低生产成本;另一方面可以简化生产工艺,便于生产控制。试验表明,丙烯酰胺-丙烯酸的共聚反应在25℃条件下进行是比较理想的。
根据上述分析通过进一步试验,得出了引发温度25℃、丙烯酰胺浓度 3.5m ol /L 、丙烯酸浓度0.7m ol /L 、引发剂过硫酸钾浓度和亚硫酸氢钠浓度分别为0.0011mol /L 和0.0029m ol /L 的共聚优选基础配方。2.5 共聚物分子量调节试验
通过以上讨论可知,采用改变上述四个工艺参数的方法来调整产物分子量在1×105～1×106范围内,对于研究及生产应用来讲都是难以实现的。经比较分析,我们认为采用在反应过程中加入链转移剂来调整产物分子量,合成不同分子量系列产品的方法更为实用。
在引发温度25℃、丙烯酰胺浓度 3.5mol /L 、丙烯酸浓度0.7mo l /L 、过硫酸钾浓度和亚硫酸氢钠浓度分别为0.0011mol /L 和0.0029m ol /L 的条件下,在反应过程中加入分子量调节剂溴化铜,进行分子量调节试验,考察溴化铜浓度对分子量的影响,试验结果见图6
。
图6 溴化铜浓度与产物分子量的关系
从图6可以看出,随着分子量调节剂溴化铜浓
度的增大,共聚物的分子量降低。当溴化铜浓度增大到0.00045mol /L 时,共聚物的分子量可降低到
1×105
。溴化铜浓度继续增大,共聚物的分子量还可降低。因此,通过控制溴化铜浓度在0～0.00045
mo l /L 范围内,即可控制共聚物的分子量在1×105
～1×106,从而合成系列产品。分子量调节剂溴化铜浓度与共聚物分子量的关系曲线完全可以作为控制共聚物分子量的工作曲线。
综上所述,可以得出合成低分子量(1×105～1×106)的丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的最佳工艺条件为:
引发温度:25℃
丙烯酰胺浓度: 3.5mo l /L 丙烯酸浓度:0.7mol /L
过硫酸钾浓度:0.0011mo l /L 亚硫酸氢钠浓度:0.0029mo l /L 溴化铜浓度:0～0.00045mo l /L
5 结论
(1)通过对过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发的丙烯酰胺-丙烯酸水溶液共聚反应工艺的研究,优化工艺条件,确定了合成低分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的最佳工艺条件。
(2)按照最佳工艺条件可以合成出分子量1×105～1×106的丙烯酰胺-丙烯酸共聚物系列产品。
参考文献
1 Leonard D.Pa rticula te disper sa nt enhancement using
acry la mide-acr ylic acid copo ly mers.U S 4361492.1981-04-092 Rober t A S .Hig h -mo lecula r -weight po ly acry lamide .U S
4617359.1986-10-14【作者简介】
邵荣兰,女,35岁,助理工程师,大庆石化总厂职工大学毕业。现从事科研试验工作。
Research and Production of Low -molccular Weight
Acrylic Amide -Acrylic Acid Copolymer
Shao Ronglan
(Research Institute o f Daqing Petrochemical Co.163714)
Abstract :Reaction techno logy of acrylic amide and acrylic acid copo lym er initiated by potassium supersulphate -sodium bisulfite initiato r w as intro duced .The optimum technolog y conditio n fo r synthesising low -mo lccula r-weight acrylic a midc-acrylic acid co po lymer series products w as giv en,fo r
ex ample the tempera ture of initiatio n is 25
℃,the co ncentration of acrylic amide is 3.5mol /L ,the concentra tion o f acry lic acid is 0.7mol /L,the co ncentratio n of po tassium persulfate is 0.0011m ol /L,the
concentra tion o f of sodium bisulfite is 0.0029mol /L ,the co ncentra tio n o f cupric bro mide is 0
～0.00045m ol /L.
Key words :acrylamide -acrylic acid co poly mer ;po tassium supersulphate ;sodium bisulfite ,initiato r
41第2期邵荣兰:低分子量丙烯酰胺—丙烯酸共聚物的研制
常用原材料英文缩写与中文名称对照表A 英文缩写全称 A/MMA 丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物 AA 丙烯酸 AAS 丙烯酸酯-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 ABFN 偶氮(二)甲酰胺 ABN 偶氮(二)异丁腈 ABPS 壬基苯氧基丙烷磺酸钠 B 英文缩写全称 BAA 正丁醛苯胺缩合物 BAC 碱式氯化铝 BACN 新型阻燃剂 BAD 双水杨酸双酚A酯 BAL 2，3-巯(基)丙醇 BBP 邻苯二甲酸丁苄酯 BBS N-叔丁基-乙-苯并噻唑次磺酰胺 BC 叶酸 BCD β－环糊精 BCG 苯顺二醇 BCNU 氯化亚硝脲 BD 丁二烯 BE 丙烯酸乳胶外墙涂料 BEE 苯偶姻乙醚 BFRM 硼纤维增强塑料 BG 丁二醇 BGE 反应性稀释剂 BHA 特丁基-4羟基茴香醚 BHT 二丁基羟基甲苯 BL 丁内酯 BLE 丙酮-二苯胺高温缩合物 BLP 粉末涂料流平剂 BMA 甲基丙烯酸丁酯 BMC 团状模塑料 BMU 氨基树脂皮革鞣剂
BN 氮化硼 BNE 新型环氧树脂 BNS β－萘磺酸甲醛低缩合物 BOA 己二酸辛苄酯 BOP 邻苯二甲酰丁辛酯 BOPP 双轴向聚丙烯 BP 苯甲醇 BPA 双酚A BPBG 邻苯二甲酸丁(乙醇酸乙酯)酯 BPF 双酚F BPMC 2-仲丁基苯基-N-甲基氨基酸酯 BPO 过氧化苯甲酰 BPP 过氧化特戊酸特丁酯 BPPD 过氧化二碳酸二苯氧化酯 BPS 4，4’-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚) BPTP 聚对苯二甲酸丁二醇酯 BR 丁二烯橡胶 BRN 青红光硫化黑 BROC 二溴(代)甲酚环氧丙基醚 BS 丁二烯-苯乙烯共聚物 BS-1S 新型密封胶 BSH 苯磺酰肼 BSU N，N’-双(三甲基硅烷)脲 BT 聚丁烯-1热塑性塑料 BTA 苯并三唑 BTX 苯-甲苯-二甲苯混合物 BX 渗透剂 BXA 己二酸二丁基二甘酯 BZ 二正丁基二硫代氨基甲酸锌 C 英文缩写全称 CA 醋酸纤维素 CAB 醋酸-丁酸纤维素 CAN 醋酸-硝酸纤维素 CAP 醋酸-丙酸纤维素 CBA 化学发泡剂
聚丙烯酰胺 1、定义 丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。工业上凡是含有50%以上的丙烯酰胺（AM）单体结构单元的聚合物，都泛称聚丙烯酰胺。其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物。 聚丙烯酰胺，polyacrylamide（PAM），CAS RN：[9003-05-8]，结构式为： n是聚合度。n的范围很宽，数量级为102~105，相应的相对分子质量由几千到上千万。 分子量是PAM的最重要参数。按其值得大小有低分子量（<100×104）、中等分子量（100×104~1000×104）、高分子量（1000×104~1500×104）和超高分子量（>1700×104）四种。不同分子量范围的PAM有不同的使用性质和用途。 2、分类 聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。 非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）的分子链上不带可电离基团，在水中不电离；阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）的分子链上带有可电离的负电荷基团，在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子；阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）的分子链上带有可电离的正电荷基团，在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子；两性的聚丙烯酰胺（AmPAM或ZPAM）的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团，在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子，ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。 PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。 按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。PAM分子链的形状一般是线型结构。但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。
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： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 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。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH 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。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=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，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与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。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。
基金项目:黑龙江省自然科学基金重点项目(批准号:ZJ G0507)资助; ＊通讯联系人,于涛,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :yutao915@https://www.doczj.com/doc/d82357007.html, ;丁伟,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :din gwei40@https://www.doczj.com/doc/d82357007.html, . 丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展 于 涛＊,李 钟,曲广淼,栾和鑫,杨 翠,童 维,丁 伟 ＊ (大庆石油学院化学化工学院,大庆 163318) 摘要:丙烯酰胺类聚合物具有优异的增稠、絮凝、吸湿特性,是水溶性聚合物中重要的品种之一。本文从水 溶液聚合、分散聚合、反相悬浮聚合、反相微乳液聚合、胶束共聚合、双水相聚合、模板聚合、超临界CO 2中聚合、 离子液体中聚合和活性 可控自由基聚合等方面对丙烯酰胺类聚合物的合成方法研究作了全面的总结,同时简 要评述了各种合成方法的特点,认为反相微乳液聚合、离子液体中聚合及活性 可控自由基聚合等方法具备独 特的优势,并对丙烯酰胺类聚合物今后的发展前景作出了预测。 关键词:丙烯酰胺;丙烯酰胺类聚合物;聚合;合成方法 丙烯酰胺类聚合物是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称[1]。丙烯酰胺类聚合物是一类 具有特殊功能的线形水溶性聚合物,已广泛应用于钻井驱油、水处理、造纸、纺织印染、冶金、土壤改良等诸多领域。分子量大小在很大程度上决定着产品的用途及功能,高分子量的聚丙烯酰胺(105～107)对许 多固体表面和溶解物质有着良好的粘附力,因而应用于增稠、絮凝、阻垢、采油及生物医学材料等领域;中等分子量的可用作造纸行业的纸张干燥剂;低分子量的则用作油墨分散剂。目前,超高分子量聚丙烯酰胺应用于三次采油时,可有效地提高原油采收率(E OR ),这已成为国内外许多油田保持高产稳产的重大技术措施之一[2]。目前,国内外在丙烯酰胺功能性单体、合成方法、引发方式等方面研究较多,本文详细综述了近年来丙烯酰胺类聚合物合成上的一些进展。 1 水溶液聚合(aqueous solution polymerization ) 水溶液聚合[3]是聚丙烯酰胺(PAM )生产历史最久的方法,该方法既安全又经济合理,是聚丙烯酰胺的主要生产技术。但水溶液聚合的产物固含量仅在8%～25%,且容易发生酰亚胺化反应,生成凝胶,产物的相对分子质量较小,在制成干粉过程中,高温烘干和剪切作用又易使高分子链降解和交联,使粉剂产品的溶解性、絮凝性等变差。为解决这些问题,研究人员对水溶液聚合进行了不断深入地研究,诸如引发 剂体系、介质pH 值、添加剂种类及用量、溶剂和聚合温度等对聚合反应特性及产品性能的影响等[4],开发 出了过渡金属化合物引发体系的水溶液聚合、双官能度引发体系的水溶液聚合、辐射聚合、沉淀聚合、等离子体引发的水溶液聚合等。 程杰成等[5] 经分子设计合成出一种双官能度引发剂,用于AM 聚合,得到分子量2600万左右的超高 相对分子质量的PAM 。据国外文献报道[6,7],以等离子体技术聚合的聚丙烯酰胺不但相对分子质量高(> 1000万),且无交联,得到的是高纯线型聚合物;国内的张卫华等[8]通过研究放电时间、放电功率、单体的初始浓度及溶液pH 值等对聚合反应的影响,制备了一系列高聚物,并且研究了等离子体引发丙烯酰胺水溶液聚合工业化的可行性。2 分散聚合(dispersion polymerization ) 分散聚合最初是由英国ICI 公司在20世纪70年代提出来的一种新聚合方法 [9],与其它聚合方法相·68·高 分 子 通 报2009年6月 DOI :10.14028/j .cn ki .1003-3726.2009.06.006
丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物最新价格。随着科技水平的发展，丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物生产厂家也是多种多样，不同的生产厂家具有不同的生产技术、不同的质量，使得产品的价格也参差不齐。小编建议选择性价比高的产品，而非仅仅价格便宜的产品。 高分子化合物（又称高聚物）的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000，而高分子化合物的相对分子质量可高达104～106万。由于高分子化合物的相对分子质量很大，所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。 高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。 同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同，所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同。
而聚合度不同的化合物所组成的混合物，其相对分子质量与聚合度都是平均值。 高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序；而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。 组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的，高分子链一般具有链型和体型两种不同的形状。 当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物，再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”，由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类，简称加聚和缩聚。
台前县恒大化工有限公司位于河南省濮阳市台前县产业集聚工业园区，京九铁路濮台公路东邻，交通便利，位置优越。始创于1998年。目前我厂总资产逾5千万元人民币，占地45000平方米，厂房面积25000平方米，绿地面积6000平方米，员工200余人，其中高级工程师8名，中级职称人员20名。 本厂拥有先进的检测仪器和完整的化验室。拥有国内专业技术的自动化生产线五条（聚丙烯酰胺生产线一条、磺化酚醛树脂、褐煤树脂生产线一条、无荧光液体润滑剂生产线一条、水处理剂系列产品生产线一条、混凝土减水剂一条）配备了专业的计量物理化检验机构，技术力量雄厚，工艺设备先进、检测手段完善。 长期的市场调研使企业具有对市场变化的快速反应能力，并拥有一支高素质的员工队伍，率先导入TQM（全面质量管理）体系，使产品质量达到国际水平，目前公司已经通过了ISO9001国际质量体系认证。 公司主打产品：聚丙烯酰胺、磺化酚醛树脂、无荧光液体润滑剂、磺化沥青粉等钻井泥浆助剂系列产品，水处理剂系列产品有缓蚀阻垢剂、杀菌剂等。产品畅销全国各地，已与全国几大油田钻井企业建立长期合作关系，并以其质量及信誉远销伊拉克、吉尔吉斯斯坦等国家，深得用户好评。 同类型的产品比质量，同质量的产品比价格，同样的价格比服务。台前县恒大化工有限公司为您提供出厂的价格，高质量的产品，让您买的放心、用的安心。欢迎新老客户来电详询。 出师表 两汉：诸葛亮
第16卷第2期油 田 化 学Vol.16 No.2 1999年6月25日Oilfield Chemistry25J une1999 文章编号:1000Ο4092(1999)022******* 膦基丙烯酸2马来酸酐共聚物阻垢剂 ZPS201的合成及阻垢性能Ξ 何焕杰,王永红,詹适新,徐 勤 (中原油田中原石油学校,河南濮阳457001) 摘要:合成了膦基丙烯酸2马来酸(酐)共聚物阻垢剂ZPS201。最佳工艺条件为:A A、MA摩尔比75∶25,次磷酸盐20%,引发剂10%,反应时间4h,反应温度90℃。静态阻垢性能测试结果表明,ZPS201用作油田污水的阻垢剂,综合性能优于常用阻垢剂HED P。 关键词:膦基丙烯酸/马来酸酐共聚物;合成;阻垢剂;水处理剂;阻垢性能;钙镁钙;油田回注污水 中图分类号:TE357.61:O634.5 文献标识码:A 含磷羧酸均聚物和共聚物[122]兼具有机膦酸的强螯合作用及聚合物的高分散功能,近期已成为国内外水处理药剂研制和开发的热点之一[324]。针对中原油田污水回注系统现用阻垢剂使用浓度高、阻垢率低以及与其它药剂如杀菌剂、缓蚀剂配伍性差等问题,我们研制了一种新型膦基羧酸共聚物阻垢剂。作者选择丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)和次磷酸钠为原料,考察了单体摩尔配比、次磷酸钠浓度、引发剂浓度、反应温度及反应时间对共聚物阻垢性能的影响,找出了最佳配比和合成工艺条件,对所研制的膦羧酸共聚物的阻垢分散性能进行了初步评价。 1 实验 1.1 原料 AA、MA、次磷酸钠、过氧化物均为工业品,其它试剂为化学纯或分析纯。 1.2 共聚物的合成 在装有冷凝器、温度计、滴液漏斗和电动搅拌器的四口烧瓶中,先加入210g去离子水和44g(0.45mol)马来酸酐,搅拌下加热升温至70℃,使马来酸酐水解生成马来酸。再分别将31g浓度为30%的过氧化物水溶液和48g(0.67mol)丙烯酸及9g (0.08mol)次磷酸钠的混合液滴加到烧瓶中,控制温度80℃,滴毕后升温至90℃反应4h,得到浅黄色或棕黄色的透明液体,即为膦基丙烯酸2马来酸共聚物溶液(阻垢剂ZPS201) 1.3 共聚物红外光谱摄取 用半透膜渗析法除去共聚物水溶液中残留的单体,在红外灯下制膜,用岛津IR460红外光谱仪摄取红外光谱。 1.4 共聚物中残留单体测定 按常规的溴化法测定[6]。 1.5 阻垢性能的测定 对碳酸盐垢(钙镁盐垢)的阻垢率用ED TA络合滴定法测定,反应温度75℃,反应时间3h。 对硫酸钙垢的阻垢率也用ED TA络合滴定法测定,反应温度70℃,反应时间6h。 对磷酸钙垢的阻垢率用常规的分光光度法[7]测定。 Ξ收稿日期:1998Ο05Ο04。 本文内容曾在中国化学会精细化工专业委员会1998年全国水处理、节能环保及精细化学品学术会议上宣读。 作者简介:何焕杰(1963-),高级工程师,1989年陕西师范大学化学硕士,通讯地址:457001河南濮阳中原石油学校科技办。
丙烯酰胺 丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在高温（>120℃）烹调下容易产生丙烯酰胺。 研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片等中检出丙烯酰胺，而且含量超过饮水中允许最大限量的500多倍。之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。此外，人体还可能通过吸烟等途径接触丙烯酰胺。 丙烯酰胺进入体内又可通过多种途径被人体吸收，其中经消化道吸收最快。进入人体内的丙烯酰胺约90%被代谢，仅少量以原形经尿液排出。丙烯酰胺进入体内后，会在体内与dna上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致遗传物质损伤和基因突变。 对接触丙烯酰胺的职业人群和偶然暴露于丙烯酰胺人群的调查表明，丙烯酰胺具有神经毒性作用，但目前还没有充足的证据表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显关系。 根据香港消费者委员会的研究，含碳水化合物的食物在经油炸之后，都会产生丙烯酰胺。研究已知丙烯酰胺可致癌。但世界卫生组织表示，由于难以统计丙烯酰胺要到哪一个浓度才会致癌，所以难以订立安全标准。 英文名Acrylamide 分子式CH2=CHCONH2 分子量71．08 性质无色片状结晶体。熔点84．5℃。沸点125℃(3325Pa)。密度1．122g/cm3。溶于水、丙酮、乙醇，不溶于苯。放阴暗处较稳定，在熔点或紫外光照射下易聚合。易燃，遇明火能燃烧。受高热分解放出腐蚀性气体。有毒，对中枢神经有危害。 丙烯酰胺是一种有机化合物，别名AM；纯品为白色结晶固体，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。日常生活中，丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。 丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃，熔点84~85℃。能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中。丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。 丙烯酰胺的合成： 19世纪末，从丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。1954年，美国氰氨公司采用丙烯腈硫酸水解工艺进行工业生产。1972年，日本三井东压化学公司首先建立了骨
实验4.5 丙烯酸钠—丙烯酰胺共聚高吸水树脂的合成与吸水率评价 一、实验目的 1.掌握一步法合成交联型吸水树脂的基本方法； 2.掌握吸水树脂吸水率的评价方法。 二、实基本原理 高吸水性树脂(Super Absorbent Resin)，简称SAR，又称超强吸水剂，是一种新型的功能高分子材料。具有不溶于水、在水中溶胀的具有交联结构的高分子。吸水量达平衡时，以干粉为基准的吸水率倍数与单体性质、交联密度以及水质情况有关，如是否含有无机盐以及无机盐浓度等因素有关。根据吸水量和用途的不同大致可分两大类：吸水量仅为干树脂量的百分之数十者，吸水后具有一定的机械强度，它们称之为水凝胶，可用作接触眼镜、医用修复材料、渗透膜等。另一类吸水量可达到树脂的数十倍，甚至高达上千倍，称之为高吸水性树脂。高吸水性树脂用途十分广泛，在石化、化工、建筑、农业、医疗以及日常生活中有着广泛的应用，如用作油气井堵水剂、建筑吸水材料、堵水材料、用于蔬菜栽培、吸水尿布等。 高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。与水接触时，水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。 根据原料来源、亲水基团引入方式、交联方式等的不同，高吸水性树脂有许多品种。目前，习惯上按其制备时的原料来源分为有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)三大类，前两者是在天然高分子中引入亲水基团制成的，后者则是由亲水性单体的聚合或合成高分子化合物的化学改性制得的。其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，成为当前该领域的研究热点。目前世界高吸水树脂生产中，聚丙烯酸系占到80%左右。 一般地说，高吸水性树脂在结构上应具有以下特点。 1.分子中具有强亲水性基团，如羰基、羟基等。与水接触时，聚合物分子能与水多子迅速形成氢键或其他化学键，对水等强极性物质有一定的吸附能力。 2.聚合物通常为交联型结构，在溶剂中不溶，吸水后能迅速溶胀。由于水被包裹在呈凝胶状的分子网络中，不易流失和挥发。 3.聚合物应具有一定的立体结构和较高的相对分子质量，吸水后能保持一定的机械强度。 高吸水树脂按照离子型亲水性单体（如丙烯酸）型高吸水性树脂吸水能力很强，但耐盐性差, 吸水后的凝胶强度较低；非离子型亲水性单体( 如丙烯酰胺) 型高吸水性树脂吸水能力较低, 但耐盐性较好, 吸水后凝胶强度较高。因此，采用丙烯酸—丙烯酰胺共聚合法合成高吸水性树脂能够同时具备两者有点，实现有一定抗盐能力的吸收树脂。 高吸水树脂的合成一般采用聚合物经过交联后形成，本实验采用溶液聚合法, 将耐盐性好的非离子性单体丙烯酰胺与离子型亲水性单体丙烯酸( 盐) 共聚, 同时在聚合时加入交联剂，让聚合形成高分子链的同时进行交联，以合成耐盐性和凝胶强度均较好的高吸水性树脂。 本实验采用丙烯酸经氢氧化钠等强碱物质处理，将—COOH转变为—COONa，再将其与少量N，N-亚甲基双丙烯酰胺共聚，形成适度交联的网络结构高分子，反应方程式如下：
常用化学品的名称对照 一、常用化学品英文缩写、中文名称对照英文缩写??全称 A A/MMA??丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物 AA 丙烯酸 AAS 丙烯酸酯-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 ABFN 偶氮(二)甲酰胺 ABN 偶氮(二)异丁腈 ABPS 壬基苯氧基丙烷磺酸钠 B BAA??正丁醛苯胺缩合物 BAC 碱式氯化铝 BACN??新型阻燃剂 BAD 双水杨酸双酚A酯 BAL 2，3-巯(基)丙醇 BBP 邻苯二甲酸丁苄酯 BBS N-叔丁基-乙-苯并噻唑次磺酰胺 BC 叶酸 BCD β－环糊精 BCG??苯顺二醇 BCNU 氯化亚硝脲 BD 丁二烯 BE 丙烯酸乳胶外墙涂料 BEE 苯偶姻乙醚 BFRM 硼纤维增强塑料 BG 丁二醇 BGE 反应性稀释剂 BHA??特丁基-4羟基茴香醚 BHT??二丁基羟基甲苯 BL 丁内酯 BLE 丙酮-二苯胺高温缩合物 BLP 粉末涂料流平剂 BMA 甲基丙烯酸丁酯 BMC 团状模塑料 BMU 氨基树脂皮革鞣剂 BN 氮化硼 BNE 新型环氧树脂 BNS β－萘磺酸甲醛低缩合物 BOA 己二酸辛苄酯 BOP 邻苯二甲酰丁辛酯 BOPP 双轴向聚丙烯 BP 苯甲醇
BPA 双酚A BPBG 邻苯二甲酸丁(乙醇酸乙酯)酯BPF 双酚 F BPMC??2-仲丁基苯基-N-甲基氨基酸酯BPO 过氧化苯甲酰 BPP 过氧化特戊酸特丁酯 BPPD 过氧化二碳酸二苯氧化酯 BPS 4，4’-硫代双(6-特丁基-3-甲基苯酚) BPTP 聚对苯二甲酸丁二醇酯 BR 丁二烯橡胶 BRN??青红光硫化黑 BROC 二溴(代)甲酚环氧丙基醚 BS 丁二烯-苯乙烯共聚物 BS-1S 新型密封胶 BSH 苯磺酰肼 BSU N，N’-双(三甲基硅烷)脲 BT 聚丁烯-1热塑性塑料 BTA 苯并三唑 BTX 苯-甲苯-二甲苯混合物 BX 渗透剂 BXA 己二酸二丁基二甘酯 BZ 二正丁基二硫代氨基甲酸锌 C CA 醋酸纤维素 CAB 醋酸-丁酸纤维素 CAN??醋酸-硝酸纤维素 CAP 醋酸-丙酸纤维素 CBA 化学发泡剂 CDP 磷酸甲酚二苯酯 CF??甲醛-甲酚树脂,碳纤维 CFE??氯氟乙烯 CFM 碳纤维密封填料 CFRP 碳纤维增强塑料 CLF 含氯纤维 CMC 羧甲基纤维素 CMCNa 羧甲基纤维素钠 CMD 代尼尔纤维 CMS 羧甲基淀粉 D DAF 富马酸二烯丙酯 DAIP 间苯二甲酸二烯丙酯 DAM 马来酸二烯丙酯 DAP 间苯二甲酸二烯丙酯 DATBP 四溴邻苯二甲酸二烯丙酯
高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成 Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景：阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应 用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前，阳离子聚丙烯酰 胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量 的75%～80%。近年来，国对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场 需求在不断增加，但在应用方面，大多局限于污水及污泥处理，用 于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中，存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题，使得絮凝剂的卫生安全存在较大 隐患。 在一些情况下和一定围，阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大，处 理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以 去除的有机污染物有较好的去除效果，但由于聚丙烯酰胺产物中存 在未聚合的丙烯酰胺单体，丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和 遗传毒性的致癌物，极大的限制了其在原水处理中的应用目前，国 对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量，对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此，为了满足国市 场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残 留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用 水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺（Polyacrylamide ，PAM）是丙烯酰胺及其衍生的 均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高 之分，一般来说，100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中低分 子量、1000 万以上高分子量。所以高分子量聚丙烯酰胺是分子量在1000万以上有机高分子聚合物。 1.2高分子量聚丙烯酰胺的分子结构 高分子量聚丙烯酰胺的分子结构为：
丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS 中文名称：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS 【CAS】 40623-75-4 结构式： 1、产品性能： AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显着的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机磷复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。 2、质量指标符合 HG/T3642-1999 项目指标 外观无色至淡黄色粘稠液体 固体含量 % ≥30 40 游离单体（以丙烯酸计）% ≤0.5 0.8 密度（20℃）g/cm3≥ 1.05 1.15 极限粘数 (30℃) dl/g 0.055 - 0.100 - pH(1%水溶液) 2.0～3.0 3.5 - 4.5 3、应用范围： AA/AMPS主要用作敞开式工业循环冷却水系统、油田污水回注系统、冶金系统循环水处理的阻垢分散，钢铁厂淋洗的冷却水防止Fe2O3粘泥沉积，AA/AMPS可与有机磷酸盐、锌盐复合使用，适于PH条件为7.0~9.5。AA/AMPS还可用作纺织印染助剂。 4、包装与储存： AA/AMPS 为塑料桶包装，每桶25kg、200 kg或250 kg，也可根据用户要求确定。AA/AMPS贮存期为十个月。
英文名称：Acrylic Acid-2-Acrylamido-2-Methylpropane Sulfonic Acid Copolymer(AA/AMPS) Structure: 1,Properties:AA/AMPS is the copolymer of acrylic acid and 2-acrylanmido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS). Due to including carboxylic group (scale inhibition and dispersion) and sulfonic acid group (strong polarity) in this copolymer, AA/AMPS has high calcium tolerance and good scale inhibition for calcium phosphate, calcium carbonate and zinc scale. When built with organophosphines, the synergic effect is obvious. AA/AMPS is suitable to be used in water quality of high pH and high alkaline, it is one of the ideal scale inhibitor and dispersant on high concentration index. 2,Specification:Conform toHG/T3642-1999 items index Appearance Colorless or light yellow viscous liquid Solid content %≥30 40 Free monomer (as AA)% ≤0.5 0.8 Density (20o C)g/cm3≥ 1.05 1.15 Viscosity (30o C) dl/g 0.055 - 0.100 - pH(1% solution) ≤ 3.0 3.5 - 4.5 3,Application range:AA/AMPS can be used as scale inhibitor and dispersant in open circulating cool water system, oilfield refill water system, metallurgy system and iron & steel plants to prevent sediment of ferric oxide. When built with organophosphorines and zinc salt, the suitable pH value is 7.0~9.5. AA/AMPS can also be used as dyeing auxiliaries for textile. 4,Package and Storage:Normally In 25kg,200 kg or250kg net Plastic Drum, or packing as customers’request.Storage for ten months in room shady and dry place.
马来酸-丙烯酸共聚物MA/AA 【CAS】26677-99-6 中文名：马来酸-丙烯酸共聚物MA/AA 【CAS】26677-99-6 结构式： 一、产品性能： MA/AA是一种低分子量的聚电解质，由马来酸与丙烯酸按一定比例共聚制得，MA/AA对碳酸盐等具有很强的分散作用，热稳定性高，可在300℃高温等恶劣条件下使用，与其它水处理药剂具有良好的相容性和协同增效作用。对包括磷酸盐在内的水垢的生成具有良好的抑制作用。由于MA/AA阻垢性能和耐高温性能优异，因此广泛用于低压锅炉、集中采暖、中央空调及各类循环冷却水系统中。MA/AA也可用于纺织印染行业作螯合分散剂使用。 二、质量指标符合GB /T 2229-1991 项目水处理剂助剂 外观棕黄色透明液体琥珀色透明液体 固体含量% ≥48 50 游离单体（以马来酸计），% ≤9.0 5.0 密度（20℃）g/cm3≥ 1.18 1.18 pH（1%水溶液） 2.0 - 3.0 2.0±1.0 三、应用范围： MA/AA可在温度较高的循环水系统或低压锅炉、蒸馏系统中使用。与其他有机磷酸盐复配使用，用量一般在2～10mg/L。MA/AA作纺织印染助剂及助洗剂的用量由试验确定。 四、安全与防护： MA/AA 为酸性，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后应用大量水冲洗。 五、包装与储存： MA/AA 为塑料桶包装，每桶25Kg或200kg。贮存期十二个月。
英文名称：Copolymer of Maleic and Acylic Acid CAS: 26677-99-6 Structure: 1,Properties:MA/AA is a low molecular weight polyelectrolyte, a copolymer of maleic anhydride and acrylic acid. It has good dispersant performance against carbonate and scale inhibition for phosphate. it has good thermal stability, can be used under high temperature (300o C). MA/AA has good compatibility when used together with other agents. MA/AA is widely used in low-pressure boiler, centralized heating, centralized air-conditioner and circulating cool system. It can also be used as chelating dispersants in woven and dyeing fields. 2,Specification: items Water treatment agent Accessory detergent Appearance Clear brown liquid amber transparent liquid Solid content % ≥48 50 Free monomer (as MA) %,% ≤9.0 5.0 Density (20o C)g/cm3≥ 1.18 1.18 pH(1% solution) 2.0 - 3.0 2.0±1.0 3, Application range:MA/AA is used in circulating cool water system, medium or lower pressure boiler and distillation system in which high temperature is usually encountered. MA/AA can be used alone or together with other organic phosphates. When used together, the dosage of 2-10mg/L is preferred. The dosage for use as woven & dyeing and accessory detergent should be determined by experiments. 4,Safety Protection:Acidity, Avoid contact with eye and skin, once contacted, flush with water. 5,Package and Storage:Normally In 25kg or 200kg net Plastic Drum, or packed as customers' required. Storage for one year in room shady and dry place.
丙烯酰胺（AM）共聚物研究进展 丙烯酰胺(AM)单体的均聚物或共聚物是一类重要的水溶性聚合物，因其具有絮凝、增稠和表面活性等性能，可广泛用于造纸、纺织、印染、水处理、选矿、油田化学等领域。尤其是通过引入具有特殊结构的AMPS单体，使聚合物的应用性能得到了进一步的提高，从而使水溶性聚合物的研究迈上了一个台阶． 1、聚丙烯酰胺 聚丙烯酰胺类包括聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺，主要用作造纸、水处理、选矿和油田化学品，其中消耗量最大的是三次采油领域，有关资料表明，我国可大规模工业化的聚合物驱油以提高原油采收率的适宜地质储量有43.6×lO5kt，按平均提高采收率8.6%计，能增加可采储量达3.8×lO5kt，需要聚合物2.24×lO3kt.日前国内有50-60家企业生产聚丙烯酰胺，规模大小不等，其中规模较大的是焦作亿生化工厂，大庆油田化学助剂厂、广州化工部聚丙烯酰胺工程技术中心、江西农科化工有限公司、河北京冀油田化学公司和胜利长安实业公司，生产能力已超过60kt/a，基本能满足国内需要，但高质量的品种尚需从国外进口，故今后应把重点放在开发用于三次采油的高质量产品上（如提高产品的相对分子质量、耐温抗盐性和溶解性等）。两性离子聚丙烯酰胺也是今后发展的方向，目前焦作亿生化工正在新建年产万吨聚丙烯酰胺生产线，在200t/a的中试装置上已经生产出高相对分子质量的产品。 2、丙烯酰胺多元共聚物 由于丙烯酰胺均聚物在使用性能上的局限性，使得丙烯酰胺多元共聚物有了大的发展，该类共聚物在油田开发中有广泛的市场，仅作为钻井液处理剂的消耗量就近60kt/a，是20世纪80年代发展起来的一类重要的钻井液处理剂，目前有20多种型号近百种产品。 2、1 钻井液用丙烯酰胺类聚合物 20世纪70年代以来，丙烯酰胺类聚合物作为钻井液的絮凝和包被剂而在钻井液中广泛应用，并逐渐发展成为一种低固相不分散钻井液体系，从而有效地控制了地层的造浆，大大地提高了井壁稳定性，在提高钻井速度方面也收到了显著的效果。这类产品从最初的水解或部分水解聚丙烯酰胺，逐渐发展到大、中、小分子量的复配，不同官能团（钙、钠、铵盐）的衍生物或接枝共聚物。 2.2驱油用丙烯酰胺类聚合物 最早开发、也是最常用的聚合物是部分水解的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺虽然在大多数油田条件下可有效地用于聚合物驱油，但是只局限于较低的硬度，因为酰胺基水解后产生羧酸根，而羧酸根可与油田中存在的钙、镁离子反应，使聚丙烯酞胺沉淀。为提高聚合物的热稳定性，常添加抗氧化稳定剂，如硫脲、连二亚硫酸钠、乙酸胍、亚硫酸钠、2-巯基苯并噻唑钠等，为减少酰胺基的水解，提高
实验一聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1．熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺（PAM）的加聚反应。 2．熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺（PAM）可在过硫酸铵引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质析出，高分子的化学组成与反应物分子（单体）相同，所以这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子链增长到一定程度，既可通过分子间的相互纠缠形成网状结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺（PAM）可在碱溶液中水解，产生部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）： 随着水解反应的进行，有氨气放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节互相排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺（PAM）在油田中有许多用途。 三、仪器药品 酒精灯一套、烧杯、量筒、搅拌棒、台秤。 丙烯酰胺、过硫酸铵(10%)、氢氧化钠(10%)、PH试纸。 四、实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 ⑴用台秤称取100ml烧杯和搅拌棒的重量（W1），然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml 水，搅拌溶解，配得10%的丙烯酰胺溶液。 ⑵在恒温水浴中，将10%的丙烯酰胺溶液加热至60℃，然后加入15滴10%过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
⑶在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 ⑷半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2．聚丙烯酰胺的水解 ⑴称量制得的聚丙烯酰胺（W2），补加水，使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%。搅拌溶液，观察高分子的溶解情况。 ⑵加入4ml10%氢氧化钠溶液，放入沸水浴中升温至90℃以上进行水解。 ⑶在水解过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化，并检查氨气的放出（用润湿的PH试纸）。 ⑷半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 ⑸称量产物重量（W3），补加水，制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液，倒入回收瓶中。 五、数据记录及处理 1．记录并解释合成聚丙烯酰胺的各种现象。 2．记录并解释聚丙烯酰胺水解的各种现象。
阴离子聚丙烯酰胺 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品外观：白色颗粒固含量：≥88% 分子量：600-3000万荷密度：10-40（Mole %）阴离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物，主要用于各种工业废水的絮凝沉降，沉淀澄清处理。 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品外观：白色颗粒固含量：≥88% 分子量：600-3000万荷密度：10-40（Mole %）阴离子聚丙烯酰胺使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。由于其分子链中含有一定数量的极性基团，它能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。 阴离子聚丙烯酰胺APAM特点： 1、水溶性好，在冷水中也能完全溶解。 2、添加少量本阴离子聚丙烯酰胺产品，即可收到极大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm（0.01~10g/m3），即可充分发挥作用。 3、同时使用阴离子聚丙烯酰胺产品和无机絮凝剂（聚合硫酸铁，聚合氯化铝，铁盐等），可显示出更大的效果。 阴离子聚丙烯酰胺PAM质量指标 阴离子聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物，主要用于各种工业废水的絮凝沉降，沉淀澄清处理，如钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。分子量从600万到2500万水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。阴离子聚丙烯酰胺APAM也用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30kg。 在工业用水处理中,低分子量的1800万分子量聚丙烯酰胺还可用作冷却水的阻垢剂.低分子量(104)阴离子型PAM能阻止盐类晶体析出和成长,使固体颗粒悬浮而不致沉积,对锅炉,冷