聚丙烯酰胺生产技术及其应用

- 1 - 目 录

摘 要（Abstract） .............................................................................. - 3 -

1.聚丙烯酰胺的进展 ....................................................................... - 5 -

1.1 聚丙烯酰胺简介 ...................................................................... - 5 -

1.1.1阳离子聚丙烯酰胺简介 ................................................. - 5 -

1.1.2絮凝与污泥调质处理 ..................................................... - 6 -

1.1.3近几年在水处理上的工作 ............................................. - 7 -

2.聚丙烯酰胺发展前景 ......................................................................... - 7 -

3.试验材料与实验方法 ......................................................................... - 9 -

3.1试验条件及方法 ....................................................................... - 9 -

3.2聚丙烯酰胺最佳投量 ............................................................. - 10 -

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。他们还认为两亲性高分子表面活性剂的乳化效率高于一般普通乳化剂，而且没有链转移作用，单体转化率高于一般普通乳化剂，并且聚合速度快，反应时间短，聚合乳液的稳定性远远高于使用一般普通乳化剂制备的乳液的稳定性。１．２引发体系丙烯酰胺反相乳液聚合的引发剂一般采用水溶性或油溶性过氧化物作为引发剂、水溶性或油溶性过氧化物与还原剂组成的氧化－还原引发体系，价格便宜、链转移常数较大，导致聚合物产品相对分子质量不可能太高。偶氮类引发剂分解温度较高、价格也很贵、但链转移常数极小、分解速度较慢，制备超高分子量聚丙烯酰胺时经常使用。辐射引发一般采用高能放射线照射反相乳液体系引发自由基而发生聚合反应。辐射引发在聚合体系中不反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺及其应用闫丽娟，赵达文，毕成良，张宝贵（南开大学环境科学与环境学院，天津３０００７１）摘要：本文介绍了利用反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺，并讨论了聚丙烯酰胺在石油开采、水处理、造纸、医药、采矿、纺织等行业中的应用。关键词：聚丙烯酰胺，反相乳液聚合；应用中图分类号：ＴＱ３２６．４文献标识码：Ａ文章编号：１００８－１２６７（２００７）０１－００３２－０３

聚丙烯酰胺的合成进展和应用

摘要:聚丙烯酰胺是一种应用广泛的高分子材料,它具有耐腐蚀和抗菌性等优良性能。本文简单地介绍了聚丙烯酰胺在国内外研究现状及其发展前景。通过近些年对改性研究,主要集中于如何提高其表面张力、拉伸强度以及柔韧性方面进行讨论;最后针对不同配方制备得到的聚合物选择合适反应条件并合成相应单体配比作为实验对象来探讨各种因素对于产品质量与效果之间关系的影响情况及最优工艺参数以找到更多更好性能和更高效方法。

关键字：聚丙烯酰胺；合成；应用

引言：

聚丙烯酰胺是一种重要的有机高分子聚合物,具有很高的安全性,但也有一些限制性因素导致它不适合应用于实际生产中。本文主要介绍了聚丙烯酰胺在国内外发展情况、目前研究热点和近几年内关于其改性研究。其中重点阐述了不同温度下对树脂改性方法及机理进行综述;其次简单说明一下我国聚丙烯酰胺应用现状以及未来发展趋势,对我国聚丙烯酰胺的应用前景及发展趋势进行了展望[1]。

一 绪论

1.1 聚丙烯酰胺的发展现状

随着社会的不断发展,人们对健康问题愈加重视,所以聚丙烯酰胺也就受到了越来越多的关注。在我国很多地方都出现过此类事件。例如:江苏、浙江等地发生了一起由苯胺引起的恶性肿瘤;山东临沂地区与日本、韩国和俄罗斯发生恶性淋巴细胞扩散疾病;广东茂名市与美国接壤云南昆明火车站附近北京路癌基因库被杀死后伤及无辜儿童死亡等等,这些事情都是由于聚丙烯酰胺引发而产生的“毒瘤”问题,这些事件的发生都是由于聚丙烯酰胺引起,而不是由其引发。所以,聚丙二烯酸盐是解决当前癌症、高血脂和心血管疾病等病理性肿瘤问题的重要途径之一。

1.1.1 本文的研究内容、目的和任务 随着人们对聚丙烯酰胺的需求量不断增加,我国也开始了这方面的研究,并取得一定进展。由于各种原因导致生产规模小、产量低且难以再生资源相对匮乏等问题制约着其发展和应用;近年来石油价格上涨速度加快以及油价大幅度提高使原油含氧率降低而天然气产能过剩等一系列因素共同作用致使全球能源结构被进一步调整优化。因此聚丙烯酰胺作为一种绿色环保型有机高分子材料受到人们广泛关注,成为研究的热点之一。

聚丙烯酰胺系列产品（PAM）

一、产品介绍：聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物。因为其分子链中含有一定数量的极性基团，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。所以，它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。

二、产品特点：l 、阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型，品种规格齐全，可以满足各方面需要。 2 、水溶性好，在冷水中也能完全溶解。 3 、添加少量本系列产品，即可收到极大的絮凝效果。一般只需添加 0.01 - 10 ppm ( 0.01 - 10g/m3) ，即可充分发挥作用。 4 、同时使用本系列产品和聚合氯化铝，可显示出更大的效果。

三、功能：本系列产品絮凝效果极强，因为它具有： l 、澄清净化作用；2 、沉降促进作用； 3 、过滤促进作用； 4 、增稠(浓)作用及其它作用。在废水、废液处理、污泥浓缩脱水、钻井泥浆添加剂、选矿、洗煤、造纸等方面，能够充分满足各种领域的要求。

四、使用方法：1、使用时，配成 0.1 - 0.3% 浓度的水溶液，以使用中性不含盐类杂物的水为宜。2、溶解时，将本系列产品均匀撒入搅拌的水中，搅速控制在100-300rpm，适当加温(< 60 ℃ ) ,可加速溶解。3 、调整被处理液的PH值，使本系列产品充分发挥作用（通过试验选择最佳PH值和本系列产品的用量)。4 、加入本系列产品溶液时，应加速与被处理液的混合，出现絮凝物后，减慢搅速，以利絮凝物增长和加速沉降。 五、包装、贮存及注意事项 ：采用25Kg衬塑编织袋或纸塑复合袋包装，也可根据用户要求包装。聚丙烯酰胺本身没有毒性，只有当吸入量大于千分之五时因肠胃粘膜对营养的吸收被粘阻而有害。聚丙烯酰胺中残留的丙烯酰胺单体有毒，食品应用要严格控制。贮运时，注意防热、防潮，防止包装破损，干粉产品长期露置会吸潮结块。堆码层数不得超过20层。有效储存期为2年。