反相悬浮聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺

反相悬浮聚合法合成超强吸水剂田大听　过俊石　谢洪泉*(华中理工大学化学系　武汉430074)摘　要　以两性高分子作悬浮稳定剂,用反相悬浮聚合法合成了聚(丙烯酸盐-丙烯酰胺)类超强吸水剂.研究了交联剂、稳定剂、引发剂等用量、中和程度、单体组成及链转移剂等聚合条件对吸水剂吸水性能的影响.得到了吸蒸馏水1050mL /g 及吸0.9%Na Cl 溶液86mL /g 的超强吸水剂.此外,还比较了含不同反离子的聚丙烯酸类吸水剂的吸水性能.关键词　反相悬浮聚合,吸水剂,丙烯酸,丙烯酰胺超强吸水剂是一种特殊的功能高分子,已广泛应用于婴儿尿片,医用吸水垫以及农林业保墒材料等.最早采用淀粉接枝丙烯腈再经皂化的方法制得,现已发展到用聚丙烯酸盐[1].后者可用溶液聚合,反相乳液聚合及反相悬浮聚合法得到.反相悬浮聚合法的优点是聚合热容易除去,产物呈小颗粒状,较易后处理,吸水率高,已成为制造聚丙烯酸盐类吸水剂的主导方法.聚合时,一般采用HLB 值小的表面活性剂司班(Span)等作为聚合稳定剂[2～4].也有用十八烷基磷酸单酯为稳定剂[5,6].本文采用两性高分子作为稳定剂,研究了丙烯酸盐的反相悬浮聚合及其与丙烯酰胺共聚的各种条件对吸水性能的影响,结果表明,效果较司班等要好,聚合体系稳定,产物颗粒合适,易于操作,且吸水及吸盐性能优异.1　实验部分1.1　原　料丙烯酸(AA)聚合级,北京东方化工厂产;交联剂N ,N -亚甲基双丙烯酰胺(M BAM )、过硫酸钾、甲醇、环己烷、甲酸均为化学纯;高分子稳定剂(PSR)为两性聚合物(丙烯酸及其十八酯共聚物),由本实验室自制.1.2　超强吸水剂的合成及性能测试将用一定量碱中和的丙烯酸与交联单体、引发剂K 2S 2O 8溶于蒸馏水中加入到由PSR 、环己烷所组成的油相中,搅拌约30min 后,在氮气保护下加热到70℃.维持一定的搅拌速度,聚合4h,降至室温,快速过滤分离,用甲醇洗涤数次.干燥后得到小颗粒状聚合物.称重,计算转化率.与丙烯酰胺(AM)共聚时,则将AM 溶于水相,其它同均聚.吸液率测定系称取0.5g 吸水剂置于1000mL 蒸馏水的烧杯中,室温下静置1h 后,用100目尼龙布袋过滤,量出滤液体积.吸液率(mL/g )=加入液体积(m L)-滤液体积(m L)吸水剂质量(g )吸盐水率则用0.9%氯化钠溶液代替蒸馏水,操作及计算同上.1997年10月 CHI NESE JOU RN AL O F A P PL IED CHEM IST RY O ct.19972　结果与讨论2.1　交联剂和稳定剂用量的影响由图1可知,随交联单体M BAM 用量的增加,转化率几乎不变,而产物聚丙烯酸钠盐的图1　交联剂用量对转化率和吸液率的影响1.转化率;2.吸水率;3.吸盐水率吸水率或吸盐率都会出现最大值.这是因为,交联剂用量小,聚合物中可溶的线型大分子多,吸水率低.若用量过大,则交联密度太大,聚合物的网络空间变小,溶胀性不好,因而所能容纳的液体量减少,这从Flory [7]关于离子型网络的膨胀理论也可预测到,其公式如下:q 5/3m =(i2V u S *1/2)2+1/2-X 1V 1V c V 0(1)其中q m 代表膨胀比,i /V u 代表网络上固定电荷的浓度,S *代表外界离子浓度,X 1代表相互作用参数,V 1代表水的体积分数,V c /V 0即交联密度.由公式可知膨胀比与离子渗透压及亲水性有关,与交联密度成反比.因此交联剂用量愈大则吸水膨胀比愈小,也即吸水率愈低.当水中存在外加的电解质离子时,由于降低了水与网络内离子的浓度差,减小了渗透压,使吸水剂的吸液能力下降,从式(1)也可看出,S *增加则分子中第一项减小,导致q m 降低.图2　稳定剂用量对转化率和吸液率的影响1.转化率;2.吸水率;3.吸盐水率为了保证反相悬浮聚合的顺利实施,防止聚合物粒子间发生粘结,必须向体系加入一种能起空间稳定作用(ster ic stabilization)的悬浮稳定剂.本文采用两性高分子作稳定剂.从图2可见,稳定剂用量除低于2%(对单体总质量,下同)外对转化率很少影响.当PSR 用量为4%时,吸水剂的吸液率达到最大值.低于4%时,反应体系不稳定,易凝聚,因而性能不好.PSR 过量时,则所合成的聚合物粒子较小,吸液性能也不好.这类吸水剂的吸水机理是由于聚合物网络内外离子浓度差引起的渗透作用以及COO -基团的排斥作用使网络膨胀等导致的.当聚合物粒子表面覆盖过多疏水基团时,必然会对这种渗透作用起阻止作用.2.2　中和度和引发剂用量的影响中和度对AA 的聚合及产物的吸水性影响较大.如果中和度过低,则聚合速度过快,易产生副交联反应生成凝胶,且由于聚合物网络中—COOH 基离解程度小,分子链及网络均呈收缩状态,因而吸水率小.随中和度增加,链上—COOH 基离解为—COO -基,由于—COO -基的16应用化学 第14卷　排斥作用,分子链伸直,网络膨胀,因而吸水率增加,从Flory 理论(见式(1))也可预测到,即随i /V u 增加,q m 也增加.但中和度过高时,由于聚合速度下降,转化率下降,可溶的线型聚合物增多,网络减少,使吸水率有所下降.一般以中和度75%为好.转化率随过硫酸钾增加而增加,直到过硫酸钾的用量达到0.25%,产物的吸液率达到最大值.这是因为引发剂用量少,则活性中心少,聚合速度慢,导致了转化率及交联度均低,吸液率小;如果引发剂用量太多,则聚合速度过快,副交联反应增加,导致交联度过大,吸液率变小.2.3　油/水质量比和共聚单体(AM )的影响分散介质的组成主要影响聚合热的控制及聚合物粒子的大小.油/水质量比增大,转化率略有下降,产物颗粒变小.如果颗粒过小,易生成胶球,妨碍了水分渗透,因而吸水率下降(表1);油/水质量比过小,聚合热难以扩散,反应不易控制,副交联反应增加,导致吸水率下降.一般以油/水质量比为3/1最佳.表1　油/水质量比的影响油/水质量比转化率/%吸水率/m L ・g -1吸盐水率/mL ・g -12/195.0600503/194.0770664/193.075065图3　共聚单体(A M )对转化率和吸液率的影响1.转化率;2.吸水率;3.吸盐水率 由图3可见,随着共聚单体AM 的引入,聚合物吸蒸馏水及盐水的能力都逐渐增加.当AM 为单体总量的30%时,达到最大值.虽然—CONH 2基团的亲水性不如—COO -Na +,但由于多重基团的协同作用,导致了吸水性能提高.另外,由于—CONH 2为非离子基团,在水中不离解,受离子的影响小,因此AM 的引入对聚合物的吸盐水性能有所改善.但如果超过30%,则—CONH 2亲水性不如—COO -Na +的特性就会表现出来,从而导致吸液率下降.2.4　不同反离子及链转移剂的影响表2比较了分别用NaOH 、KOH 、NH 3・H 2O 中和的3种丙烯酸盐的均聚物以及它们与AM 的共聚物的性能.表2　不同反离子的影响吸水剂 转化率/%吸水率/m L ・g -1吸盐水率/mL ・g -1PAA -Na +94.077066PAA -K +92.870064PAA -NH +491.565060P (AA -Na +-AM )93.088076P (AA -K +-AM )91.577070P(AA -NH +4-AM )90.571068 结果表明,无论均聚还是共聚,转化率及产物的吸水性能均呈如下顺序:Na +>K +>17第5期田大听等:反相悬浮聚合法合成超强吸水剂18应用化学 第14卷　NH+4.这与3种离子的电荷密度顺序一致.反离子的电荷密度愈大,则水分的渗透作用就会越强.因而含钠离子的聚合物网络中包容的水分最多.为了进一步提高吸液率,选择甲酸作为链转移剂[1]进行聚合.结果发现两种吸液率均在甲酸用量占0.8%时呈现最大值,分别达到1050mL/g及86mL/g,而转化率在甲酸超过0.8%时开始下降.前者是由于聚合物的分子量及交联度被调节至适当的结果;后者可能由于产物分子量过低,水溶部分增多,交联部分减少所致.参　考　文　献　1　Buchho lz F L.Poly m M at Sci Eng,1993;69:489　2　A skar i F,N atisi S,Omidian H et al.J Ap p l P oly m Sci,1993;50:1851　3　张宇东,刘延栋.石油化工,1993;22:672　4　范荣,朱秀林,路建美等.高分子材料科学与工程,1995;11(6):25　5　罗晓峰,李绵贵,何培新.石油化工,1993;22:745　6　罗晓峰,李绵贵,何培新.高分子材料科学与工程,1993;9(4):23　7　F lor y P J.Pr inciples of P olym er Chemistr y.New Y or k:Cor nell U niv Pr ess,Ithace,1953:589Synthesis and Properties of Copolymers of Acrylic Salt and Acrylamide as Superabsorbents by InverseSuspension PolymerizationT ian Dating,Guo Junshi,Xie Hongquan*(Dep artment of Chemistry,H uaz hong University o f S cience and T echnology,Wuhan430074)Abstract　Poly(acry lic salt-acry lamide)as superabsorbents w ere sy nthesized by means of in-verse suspensio n polym erization,in w hich the suspension stabilizer w as an am phiphilic co poly mer o f acry lic acid with its octadecyl ester.Poly merizatio n conditions such as am ount of crosslinking monomer,stabilizer,initator,co monom er,neutralizatio n degr ee o f acry lic acid and chain transfer agent o n the w ater-absorbency o f the absorbent w er e studied.T he optim um abso rbency of the superabsor bent obtained is1050mL/g and86m L/g in distilled w ater and0.9%NaCl so lution,r espectively.The effect of different counter ions o f PAA on the absorbency w as also studied.Keywords　inverse suspension poly merizatio n,superabsorbent,acrylic acid,acry lamide。

2008年第27卷第6期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·887·化工进展阳离子聚丙烯酰胺反相胶乳的制备及其絮凝性能惠泉，刘福胜，于世涛（青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042）摘要：以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体，通过反相乳液聚合法制备了絮凝性能优异的阳离子聚丙烯酰胺反相胶乳。

考察了乳化剂浓度、引发剂浓度、单体浓度及阳离子度对聚合物分子量和粒子粒径的影响，并研究了污泥pH值、污泥温度和聚合物用量等条件对絮凝性能的影响。

得到的较佳条件是：乳化剂质量分数7.3%，引发剂质量分数0.02%、单体质量分数45%、阳离子度25%，在上述较佳条件下所得聚合物的黏均分子量为339.2万，粒子粒径均低于70 nm；污泥pH值为5～6，聚合物用量为0.057%的条件下污泥的絮凝率达62.2%，脱水率达82%。

关键词：阳离子聚丙烯酰胺；丙烯酰胺；反相胶乳；絮凝性能中图分类号：O 632.6 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2008）06–0887–05 Preparation and flocculating performance of inverse emulsion of cationicpolyacrylamideHUI Quan，LIU Fusheng，YU Shitao(College of Chemical Engineering，Qingdao University of Science and Technology，Qingdao 266042，Shandong, China) Abstract: Cationic polyacrylamide was prepared by inverse emulsion copolymerization using acrylamide (AM) and methacryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride (DMC) as monomers. The influences of the factors, such as emulsifier concentration, initiator concentration, monomer concentration and cationic degree, on the molecular weight and particle size of polymer were investigated. The effects of pH and temperature of waste water and polymer dosage on flocculating results were studied in flocculating experiment. The obtained optimum conditions were emulsifier weight fraction 7.3%, initiator weight fraction 0.02%, monomer weight fraction 45% and cationic degree 25%. Under the above conditions，the molecular weight and particle size of polymer were 339.2×104 and smaller than 70 nm respectively. And the flocculating rate and dewatering rate were 62.2% and 82% respectively under the conditions of wastewater pH 5—6 and polymer dosage 0.057%.Key words: cationic polyacrylamide；acrylamide；inverse emulsion；flocculating performance近年来，国民经济的快速发展导致水污染物排放总量明显超过环境容量，水污染问题已经成为制约经济发展、危害群众健康、影响社会稳定的因素之一。

阳离子聚丙烯酰胺的合成方法丙烯酰胺通过自由基聚合反应制备得到的共聚物或者均聚物即为聚丙烯酰胺及其衍生物。

根据反应介质中单体的分散状态，合成方法可以分为溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合；根据聚合物和单体在反应介质中的溶解状态，又可以分成非均相聚合和均相聚合，下面着重介绍三种常用的阳离子聚丙烯酰胺合成方法。

1、水溶液聚合法在CPAM 的生产过程中，水溶液聚合法是研究时间最早、工业化生产最成熟的聚合方法，也是目前聚丙烯酰胺类的生产厂家主要采用的聚合方法。

它是将引发剂、丙烯酰胺和阳离子单体溶于水中形成均相体系后，在引发剂的诱导作用下进行的聚合反应。

诸多研究人员围绕水溶液聚合的反应温度、引发体系及单体浓度等影响因素开展了一系列科学研究。

以DMDAAC和AM作反应单体，以K2S2O8/ NaHSO3为复合引发剂，通过水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺P（AM-DMDAAC）。

对产物结构进行了红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征，证明聚合物的成功合成。

通过考察各单因素对聚合产物分子量的影响，从而确定了最佳反应条件为：引发剂用量0.05%，单体浓度30%，W DMDAAC:W AM=0.5:1，W K2S2O8:W NaHSO3=1:0.7，聚合温度5℃，聚合时间60min。

用偶氮引发剂和氧化还原引发剂共同组成复合引发体系，通过水溶液聚合引发AM 和DMC 反应，成功制得了特性粘度10.59dL/g，溶解时间20min 的阳离子型聚丙烯酰胺。

将AM，DMDAAC和丙烯酸丁酯（BA）作为反应单体，通过自由基聚合制备得到了一种疏水缔合型的阳离子聚(丙烯酰胺-co-二甲基二烯丙基氯化铵-co-丙烯酸丁酯) [P(AM-DMDAAC-BA)]，核磁共振氢谱表征结果证明合成的为疏水缔合阳离子共聚物，热重分析(TG)结果表明该共聚物具有良好的热稳定性。

以AM和DMC为共聚单体，以氧化还原引发剂( NH4) 2S2O8/ NaHSO3和偶氮类引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成复合引发体系，通过水溶液聚合法制备CPAM，系统探究了反应条件对聚合产物的影响，得到制备较高分子量CPAM 的最佳工艺参数为单体总质量分数35%，氧化还原引发剂用量0.06%，偶氮引发剂用量0.09%，尿素用量1.5%，EDTA-2Na用量1.5%。

反相乳液聚合是以非极性液体如烃类溶剂为连续相（油相），单体溶于水为分散相（水相），借助乳化剂将分散相（水相）分散于连续相（油相）中，形成“油包水”（Ｗ／Ｏ）型乳液进行聚合。

反相乳液聚合为水溶性单体提供了一个具有高聚合速率和高相对分子质量聚合产物的聚合方法。

反相乳液聚合是Ｖａｎｄｅｒｈｏｆｆ等［１］在１９６２年进行的，他们以有机溶剂为介质，首先进行了水溶性单体的反相乳液聚合，并发现：反相乳液聚合与溶液聚合相比具有许多优点，如聚合速率高、得到的胶乳通过调节体系的ｐＨ值或加入乳化剂等方法可使聚合物迅速地溶于水，比粉末型聚合物的应用更加方便。

从此反相乳液聚合作为常规乳液聚合的一个补充，得到迅速发展［３］。

１反相乳液聚合体系组成丙烯酰胺反相乳液聚合体系包括：水溶性丙烯酰胺类单体、水溶性阳离子或阴离子功能单体、引发剂、Ｗ／Ｏ型乳化剂、水相、连续相和助剂等。

１．１乳化剂和连续相反相乳液聚合必须利用表面活性剂，通过一定的方式将含有丙烯酰胺和水溶性阳离子型、水溶性阴离子型等共聚单体组成的水溶液（分散相）分散乳化在油相中（连续相），因此乳化剂在反相乳液聚合中的作用是非常大的。

早期的乳化剂一般采用非离子型的表面活性剂，如失水山梨糖有机酸酯、失水山梨糖酯环氧乙烷的加成物，烷基醇或烷基酚环氧乙烷的加成物。

目前基本不使用单一的乳化剂，转用复配型乳化剂，但不论使用何种复配乳化剂都必须使复配后的乳化剂的ＨＬＢ值尽量与水相中的丙烯酰胺和共聚单体所组成体系的ＨＬＢ接近，只有这样才能达到较好的乳化效果。

早期，油相一般采用苯－甲苯为油相，后来采用高沸点的溶剂油为连续相。

有的研究者［２］以Ｏｐ，Ｓｐａｎ和Ｎｐ系列表面活性剂为乳化剂，各种油为连续相，进行Ｗ／Ｏ乳液的研究认为：非离子表面活性剂亲油基结构和油相分子结构应该相似，以便在界面油相一侧形成致密的活性剂－油分子结构体，增加界面粘度，对乳液稳定有利。

国外有人采用两亲性高分子表面活性剂为乳化剂，如Ｒｅｅｋｍａｓ等［３］以两亲高分子低ＨＬＢ值嵌段聚合丁基硬脂酸酯为乳化剂，生物油为连续相；ＪｏｓｅＨｅｒｎａｎｄｅｚ等［４］以１２－羟基硬脂酸－聚氧乙烯醚三段聚合物为乳化剂，异构烷烃为连续相进行丙烯酰胺反相乳液聚合，乳液的性质好于使用一般普通乳化剂的聚合乳液。

反相悬浮聚合制备阳离子聚丙烯酰胺郭则续;高眺眺;沈勇;刘福胜【摘要】A cationic polyacrylamide with high molecular weight was synthesized by inverse phase sus-pension polymerization using acrylamide and acryloxyethyl trimethylammonium chloride as monomers in the presence of (NH4)2S2O8/NaHSO3/VA-044 as complex initiators.The effects of initiator con-centration,dispersants and their concentrations,stirring speed and ratio of organic solvent to water on the molecular weight of CPAM and conversion of monomers were systematically investigated.The op-timized polymerization conditions were as follows:w(VA-044)and w[(NH4)2S2O8/NaHSO3]was 40×10-6and 60×10-6,respectively,dispersant Span60/Span80[m(Span60): m(Span80)= 1:1] was m(Span60/Span80): m(cyclohexane)= 3 : 97,and m(oil): m(water)= 1.5 : 1,the stirring speed was 300 r/min.The cationic polyacrylamide with molecular weight of 1 050×104g/mol was pre-pared and monomer conversion reached 97.5% under the optimized reaction conditions.FTIR,1H NMR and TG were used to characterize the synthesized polymer as CPAM,which showed good ther-mal stability and retention effect.%以丙烯酰胺 (AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (DAC)为单体,以过硫酸铵[(NH4)2S2O8]/亚硫酸氢钠(NaHSO3)/偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)为复合引发剂,采用反相悬浮聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺(CPAM).系统研究了引发剂的用量、分散剂的种类和用量、搅拌速度以及 m(油):m(水)对CPAM 的黏均分子质量和单体转化率的影响.得出较佳反应条件为引发剂w(VA-044)= 40 × 10 -6、w[(NH4)2S2O8/(NaHSO3)]= 60 × 10-6,分散剂为 Span60/Span80[m(Span60): m(Span80)=1:1],m(Span60/Span80): m(环己烷)=3:97,m(油):m(水)=1.5:1,转速300 r/min,制备出黏均分子质量为1050×104g/mol、单体转化率97.5% 的CPAM.FTIR、1 H NMR、热重分析表征所合成的聚合物为CPAM,并具有良好的热稳定性、较佳的助留助滤效果.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2018(026)002【总页数】7页(P1-7)【关键词】丙烯酰胺;反相悬浮聚合;阳离子聚丙烯酰胺;助留助滤【作者】郭则续;高眺眺;沈勇;刘福胜【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ326.4阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是一种易溶于水的高分子化合物，主要由丙烯酰胺和阳离子单体进行共聚得到，广泛用于石油开采、造纸、污水处理、医药和农业等，享有“百业助剂”之称[1-2]。

反相悬浮聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺方燕青;朱宏;陈艳;张奎【期刊名称】《广东化工》【年(卷),期】2009(36)7【摘要】An cationic polyacrylamide was synthesized by inversed phase suspension polymerization which using acrylamide and (2-Methacryloyloxyethyl) trimethyl ammonium chloride as comonomer, V-50 as initator. The obtained optimum reaction conditions were as follows, composition of dispersants span60-span80 was1:1, dispersants concentration was 3.6 %, initiators concentration was 0.6 900, ratio of AM to DMC was 1 : 1, monomer concentration in aqueous phase was 60 %.%用反相悬浮法,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DMC)和丙烯酰胺(AM)为单体,V-50为引发剂,合成了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM).实验结果表明,较佳工艺条件为:分散剂为浓度3.6%的Span60-Span80(1:1),引发剂浓度0.6‰,单体配比AM:DMC 为1:1,单体浓度为60%.【总页数】4页(P23-25,65)【作者】方燕青;朱宏;陈艳;张奎【作者单位】华南师范大学,化学与环境学院,广东,广州,510006;华南师范大学,化学与环境学院,广东,广州,510006;华南师范大学,化学与环境学院,广东,广州,510006;华南师范大学,化学与环境学院,广东,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TQ316.3【相关文献】1.响应面法优化阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备条件 [J], 王学川;代春吉;强涛涛;王建华;2.反相悬浮聚合制备阳离子聚丙烯酰胺 [J], 郭则续;高眺眺;沈勇;刘福胜3.响应面法优化阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备条件 [J], 王学川;代春吉;强涛涛;王建华4.采用可聚合乳化剂反相悬浮聚合制备高吸水性树脂的研究 [J], 李俊荣;王景慧;左文香;李玉虹5.反相悬浮聚合法制备相变蓄冷材料及其应用 [J], 孔琪;穆宏磊;韩延超;陈杭君;王绍金;郜海燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

聚丙烯酰胺的制备方法详解聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型高分子聚合物，化学式为(C3H5NO)n。

在常温下为坚硬的玻璃态固体，产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。

热稳定性良好。

能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。

长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降，特别是在贮运条件较差时更为明显。

聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂，在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用，是一种极为重要的油田化学品。

聚丙烯酰胺的絮凝原理聚丙烯酰胺絮凝原理主要是靠吸附和架桥，通过高分子链上的带电基团吸附作用，将细小的颗粒拉到一起从而实现加速沉降，达到加快固液分离的目的。

制备方法聚丙烯酰胺生产步骤一共两步：单体生产技术：丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料，在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品，经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体，此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。

丙烯腈+（水催化剂/水）→合成→丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺。

催化剂的发展历史来分，单体技术已经历了三代：第一代为硫酸催化水合技术，此技术的缺点是丙烯腈转化率低，丙稀酰胺产品收率低、副产品低，给精制带来很大负担，此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性，使设备造价高，增加了生产成本；第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术，该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子，从而增加了后处理精制的成本；第三代为微生物腈水合酶催化生产技术，此技术反应条件温和，常温常压下进行，具有高选择性、高收率和高活性的特点，丙烯腈的转化率可达到100%，反应完全，无副产物和杂质。

产品丙烯酰胺中不含金属铜离子，不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子，简化了工艺流程，此外，气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈，具有高纯性，特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。

阳离子聚丙烯酰胺的聚合与应用研究进展郑怀礼;寿倩影;李香;周于皓;刘冰枝;赵传靓;姜嘉贤【摘要】The research progress in the polymerization and application of cationic polyacylamide in recent years are summarized. Polymerization methods ,such as inverse emulsion polymerization ,aqueous two-phase polymerization , ultraviolet light initiated polymerization,template polymerization,etc. are expounded mainly. The applications of cationic polyacrylamide to industrial water treatment ,urban sewage and wastewater treatment ,sludge dewatering and paper-making industry are introduced. Furthermore,its future development tendency and research direction are pre-dicted,providing reference basis for further research on cationic polyacrylamide.%综述了近年来阳离子聚丙烯酰胺的聚合与应用研究进展，主要阐述了反相乳液聚合、双水相聚合、紫外光引发聚合以及模板聚合等聚合方法，介绍了阳离子聚丙烯酰胺在工业水处理、城市污废水处理、污泥脱水以及造纸工业中的应用，并对阳离子聚丙烯酰胺未来的发展趋势与研究方向进行了展望，为阳离子聚丙烯酰胺的进一步研究提供参考依据。

阳离子聚丙烯酰胺的合成制备方法阳离子聚丙烯酰胺（CPAM)是线型高分子化合物，由于它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。

主要是絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能，适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。

阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是由非离子结构单元丙烯酰胺和一种或几种阳离子结构单元组成的共聚物。

从目前的合成方法看，阳离子聚丙烯酰胺的制备方法一般可分为两大类：一是聚丙烯酰胺的阳离子改性法，该法是通过曼尼希反应在丙烯酰胺上引入胺类分子，常用的有二甲胺、二乙胺、三甲胺等，也有使用哌嗪、N-甲基对二氮己烷，包括非离子聚丙烯酰胺水溶液的阳离子化、对乳液聚丙烯酰胺进行阳离子化、天然高分子接枝阳离子聚丙烯酰胺。

二是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚法，此方法的研究是为了获得在聚合物性能上达到某一特定用途的阳离子聚丙烯酰胺产品，其技术的关键是正确选择阳离子共聚单体，确定最佳的共聚反应体系及聚合工艺条件。

常用的阳离子单体结构中的阳离子基团一般为含氮基团，包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺（DAC or AOTAC）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺（DMC）、二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAAC or DADMAC）、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵（AODBAC or DBC）、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵（MBDAC or MADAMBQ）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵（AMPTAC）等。

丙烯酰胺共聚产品以电荷度可控、电荷分布均匀和制备工艺简单而备受瞩目，其特点是高分子长链上既有酰胺基团，又有大量带正电荷的阳离子基团，在酸性或碱性中均呈现正电性，对带负电荷悬浮颗粒的污水进行絮凝沉淀时，具有极强的澄清效果，因此，近几年来国内外对阳离子聚丙烯酰胺产品的合成研究表现出了较大的兴趣。

聚丙烯酰胺的合成方法（实用版4篇）《聚丙烯酰胺的合成方法》篇1聚丙烯酰胺(Polyacrylamide) 是一种高分子聚合物，通常用于水处理、石油开采、造纸、纺织、医药等领域。

下面是聚丙烯酰胺的合成方法：1. 均相聚合法均相聚合法是制备聚丙烯酰胺最为常见的方法。

该方法使用丙烯酰胺单体和水溶液，在引发剂的作用下进行聚合反应。

常用的引发剂包括过硫酸铵、过氧化氢、偶氮二异丙腈等。

在聚合过程中，需要控制反应温度、pH 值、反应时间等因素，以获得合适的聚合度和分子量。

2. 异相聚合法异相聚合法是指在聚合过程中，使用悬浮剂或乳化剂将丙烯酰胺单体和水溶液分离，以形成聚合物颗粒。

该方法可以制备高分子量的聚丙烯酰胺，但需要复杂的分离和洗涤步骤。

3. 辐射聚合法辐射聚合法是指在聚合过程中，使用放射线(如紫外线、γ射线等) 引发聚合反应。

该方法可以制备高质量、高分子量的聚丙烯酰胺，但需要特殊的设备和操作技术。

4. 化学聚合法化学聚合法是指在聚合过程中，使用化学反应将丙烯酰胺单体合成为聚丙烯酰胺。

该方法可以制备具有特殊功能团的聚丙烯酰胺，但需要复杂的合成步骤和专业知识。

《聚丙烯酰胺的合成方法》篇2聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM) 是一种高分子聚合物，常用于水处理、石油开采、造纸、纺织等领域。

聚丙烯酰胺的合成方法主要有以下几种：1. 自由基聚合法自由基聚合法是聚丙烯酰胺合成的主要方法之一。

该方法使用丙烯酰胺单体和自由基引发剂，在适当的温度和压力下进行聚合反应。

常用的自由基引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化钠、硫酸铵等。

该方法的优点是反应速度快，聚合度高，但缺点是容易产生分支结构，影响聚合物的性能。

2. 离子聚合法离子聚合法是另一种聚丙烯酰胺的合成方法。

该方法使用丙烯酰胺单体和离子引发剂，在适当的温度和压力下进行聚合反应。

常用的离子引发剂包括硫酸铵、氯化铁等。

该方法的优点是聚合度高，分支结构少，但缺点是反应速度慢，需要较长的反应时间。