聚丙烯酰胺的生產是以丙烯酰胺水溶液為原料。在引發劑的作用下,進行聚合反應。反應完成后,將生產的聚丙烯酰胺橡膠塊切割、造粒、干燥、粉碎。最后得到聚丙烯酰胺產品。關鍵過程是聚合。在后續加工中,應注意機械冷卻、熱降解和交聯,以保證聚丙烯酰胺的相對分子量和水溶性。聚丙烯酸和聚丙烯酰胺
丙烯酰胺+水(引發劑/聚合)→聚丙烯酰胺凝膠塊→造?!稍铩心ァ郾0分破?br/> 我國聚丙烯酰胺生產技術大概經歷了3個階段:
第一個階段是最早使用圓盤聚合,即將混合聚合反應液放入不銹鋼鍋中,然后將這些不銹鋼鍋推入保溫干燥室。聚合數小時后,將它們從干燥室中推出,用斷頭臺除去聚丙烯酰胺。切成條狀,在絞肉機中造粒,在烘房中烘干,粉碎即得成品。這種工藝完全是手工作坊風格。
第二步是使用捏合機,即混合聚合反應液在捏合機中加熱。聚合開始后,捏合機開始捏合,同時聚合。聚合完成后,造?;就瓿?,倒出物料,干燥粉碎后即得成品。
第三階段是1980年代后期研制出錐形反應堆聚合工藝,核工業部第五站在江蘇江都化工廠試車成功。該工藝是在錐形釜下部裝有旋轉刀,同時將聚合物擠出成顆粒,用滾筒干燥機干燥,粉碎即得產品。
為了防止聚丙烯酰胺橡膠塊粘在聚合器壁上,有些技術使用氟或硅聚合物化合物涂覆聚合器內壁,但這種涂層在生產過程中很容易脫落。污染聚丙烯酰胺產品。聚丙烯酸和聚丙烯酰胺
還有一個可旋轉的錐形水壺。聚合反應完成后,將聚合器倒置,倒出聚丙烯酰胺橡膠塊并造粒(有機械造粒、切割造粒、濕法造粒,即分散造粒。)、干燥方法(通流造粒)也有旋轉干燥和振動流化床干燥)和粉碎方法。這些差異有些是由于設備質量的不同,有些是由于具體使用的方法不同,但一般聚合技術傾向于在固定錐形釜中聚合,振動流化床干燥技術。
除上述單元操作外,聚丙烯酰胺生產工藝在工藝配方上也存在明顯差異。它是由預堿共水解過程和后堿水解過程引起的。這兩種方法各有優缺點。 ,加入前與堿共水解過程簡單,但存在水解傳熱易產生交聯和相對分子量損失的問題。雖然加堿后水解過程增加,但均勻水解不易產生交聯。分子量損失不大。
我國用于聚丙烯酰胺聚合的引發劑有無機引發劑、有機引發劑和無機-有機雜化體系。
(1) 過氧化物
過氧化物大致分為無機過氧化物和有機過氧化物。無機過氧化物如過硫酸鉀、過硫酸銨、過溴酸鈉和過氧化氫。有機過氧化物,如過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰和叔丁基羥基過氧化物。它們裝有還原劑,如硫酸亞鐵、氯化亞鐵、焦亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉。
(2)偶氮化合物
如偶氮雙異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、偶氮雙氰戊酸鈉和1980年代開發的偶氮脒鹽系列,如Azo N-取代脒丙烷鹽酸鹽是一種競爭開發的產品。它們的添加濃度為每萬分之0.005-1。催化效率非常高。有助于生產相對分子量高、易溶于水的產品。便于使用。聚丙烯酸和聚丙烯酰胺
反相懸浮聚合法:聚丙烯酰胺是工業上最重要的有機高分子絮凝劑之一。工業上通常采用水溶液法和反懸浮聚合法生產聚丙烯酰胺。下面介紹一下反向懸浮聚合生產聚丙烯酰胺的工藝流程。
反懸浮聚合是制備聚丙烯酰胺(PAM)微球應用最廣泛、相對成熟的方法。將單體或單體混合物分散在介質(介質為有機溶劑)中,劇烈攪拌使其成為細顆粒,然后聚合單體、引發劑、有機溶劑和分散穩定劑。聚合完成后,經沸騰脫水、分離、干燥后可得到顆粒狀產品。逆懸浮聚合法得到的產品固含量>90%,聚合率>95%,殘留單體含量<0.5%。產品粒徑在10-500微米之間,產品水溶性好。
由于該方法工藝簡單,操作控制方便,易于除去聚合熱,聚合物易于分離、洗滌和干燥,產品純凈、均勻、穩定,易于實現工業化。但反向懸浮聚合法在工業生產中也存在問題。一是受攪拌速度影響大,易聚結、膠凝,共沸時體系不穩定,出水時間長。此外,由于粒徑分布寬、有機溶劑用量大、生產操作安全、聚合成本高等一系列原因,使得反向懸浮聚合法在工業中很少使用。國內生產聚丙烯酰胺。