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技术知识

聚丙烯酰胺新产品的合成

时间:2021-10-09 09:49:49

摘要:聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的水溶性的溶液,有粉末状、溶液及胶体等多种类型。对聚丙烯酰胺的合成技术进行研究,优化生产加工技术措施,获得更多的新产品,使其满足市场的需要。

聚丙烯酰胺通过聚合反应获得,可以通过丙烯酰胺单体聚合而成,也可以通过对丙烯酰胺聚合物进行改性处理,得到需要的聚丙烯酰胺产品。通过自由基的聚合而完成产品的生产加工过程,经过了链的引发、链增长以及链终止、链转移等过程,促进聚丙烯酰胺的合成。

1、聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺是通过聚合反应获得的,几乎不溶于有机溶剂,在水中的溶解度比较高,无毒、无腐蚀性。经常被应用于油田三次采油阶段,通过溶解形成聚合物母液,稀释配比后,注入到油层中,驱替油流,提高油田的采收率。

聚丙烯酰胺有阳离子型、阴离子型、非离子性等具体的类型,可以聚合成多种分子量的结构,低分子量、中分子量、高分子量及较高分子量的聚合物,满足聚合物注入中对分子量不同的需求。

2、聚丙烯酰胺新产品的合成

丙烯酰胺在引发剂的作用下,自由基的聚合反应,获得聚丙烯酰胺。通过溶液聚合的方式、乳液聚合方式、悬浮聚合方式以及本体聚合的方式,完成产品的生产过程。

2.1 溶液聚合技术措施

溶液聚合是通过单体、引发剂以及溶剂的组合形成,具有突出的特点,获得高质量的聚合物产品,污染少,聚合物的产率高,不需要对溶剂进行回收处理,减少了加工环节,提高了聚合反应的可靠性。在适当的温度条件下,聚合物的自由基引发的聚合反应,引发过程可以遵循氧化还原的引发作用,获得不同分子量的聚合物产品。

聚合反应过程中,通过自由基的聚合反应,产生的热能无法释放,结合不同的引发剂,降低聚合反应的温度,提高聚合反应的转化率。对溶液聚合技术的优化,研究更多的引发剂体系,对介质的pH值进行控制,并增加各种添加剂,在适当的温度条件下,加快聚合反应的速度,形成自由基反应的规律。

低浓度的聚合物可以在反应釜中进行聚合反应,经过离子交换的丙烯酰胺水溶液,在惰性气体的保护下,加入亚硫酸钠溶液,聚合一定时间后,得到聚丙烯酰胺产品。加入异丙醇等转移剂,得到不同分子量的聚丙烯酰胺,合理控制引发剂的用量,加快转移剂的选择和使用,获得高分子质量的聚丙烯酰胺。

2.2 反相乳液聚合技术措施

将聚合物单体水溶液分散在乳化剂中,乳化剂需要是油包水型的,引发聚合反应,形成被水溶胀的颗粒,在油中的分散体系,油包水型的胶乳。乳液的稳定性对聚合物的性质影响比较大,需要选择较佳的油包水型的乳化剂,在乳胶离子外层形成保护膜,保持乳液的稳定,防止互相碰撞粘连,形成新的分子结构,而影响到聚合物的性能。反相乳液聚合技术需要大量的有机溶剂,扩大规模组织生产,技术复杂,成本高。通过反相乳液或者反相微乳液的聚合方式,获得需要的聚合物成分,满足聚合物市场的需求。

2.3 悬浮聚合工艺技术措施

丙烯酰胺水溶液在分散的稳定剂存在的条件下,进行悬浮聚合,达到需要的产品质量。稳定剂可以是醋酸纤维素或者二甲苯等,引发后进行聚合反应,获得聚丙烯酰胺,经过脱水分离,干燥处理,得到高品质的聚合物。

2.4 聚合物新产品合成的研发

我国聚丙烯酰胺生产工艺比较落后,总体的生产规模小,单体的产量低。技术水平低,不能满足多种生产结构的需要。技术经济指标落后,迫切要求研发新产品,促进聚丙烯酰胺合成工艺的发展。

大力研究和开发大分子量的聚丙烯酰胺产品,尽可能实现产品型号的多样化、无毒化。形成规模生产的态势,扩大聚合物生产规模,减少聚合物的进口数量,提高我国的生产能力。开发适应高温环境及三次采油技术的聚丙烯酰胺,扩大聚合物的使用范围,创造较佳的经济效益。

为了得到更多的聚合物新产品,对聚合物的生产加工技术措施进行升级改造,通过对引发剂、乳化剂的研究,创造更多的引发剂的类型,或者改变聚合的条件,使聚合物的成分发生改变,得到更多不同分子量的聚丙烯酰胺,满足不同生产工艺的要求。

采用新氧化还原体系,使用丙烯酰胺和丙烯酸作为单体,共聚后得到阴离子型的聚丙烯酰胺,研究引发剂的用量,聚合反应条件的控制,温度和压力的数据,对聚合反应的影响。通过对产物的检测分析,生产出的聚丙烯酰胺分子量,溶解性能好。

将聚丙烯酰胺改性处理,使其转变为阳离子型的聚丙烯酰胺,将甲醇溶液加注到丙烯酰胺中,反应完全后,加入胺溶液,对聚合物进行改性处理。形成阳离子聚丙烯酰胺,通过共聚和改性处理,获得新的聚合物产品,满足市场对聚合物的需求。

3、结束语

通过对聚丙烯酰胺新产品的合成技术措施的研究,获得更多的新产品,满足化工生产的需要。随着聚丙烯酰胺在各个行业需求量的增加,聚合物新产品的合成技术不断发展,选择较佳的生产加工技术措施,对聚合物进行聚合或者改性处理,得到需要的高品质聚丙烯酰胺溶液,获得较佳的经济效益。