高分子量聚丙烯酰胺的制备
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
聚丙烯酰胺水凝胶的制备聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种重要的水溶性高分子聚合物，具有优异的吸水性和保水性能，因此被广泛应用于许多领域，如水处理、石油开采、土壤改良等。
本文将介绍聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法及其应用。
一、制备方法聚丙烯酰胺水凝胶的制备主要分为三个步骤：聚合反应、共聚合反应和交联反应。
1.聚合反应：首先，将丙烯酰胺单体与过硫酸铵等引发剂溶解在水溶液中，生成聚合反应体系。
然后，在适当的温度下，引发剂开始引发聚合反应，形成聚丙烯酰胺链。
聚合反应时间一般为数小时，待反应完成后，得到聚丙烯酰胺溶液。
2.共聚合反应：为了改善聚丙烯酰胺的性能，可以在聚合反应中加入其他单体进行共聚合。
常用的共聚单体有丙烯酸、丙烯酸钠等。
共聚合反应与聚合反应类似，只是在聚合反应体系中加入了共聚单体，并进行相应的引发反应。
3.交联反应：为了增加聚丙烯酰胺的稳定性和强度，需要进行交联反应。
交联反应可以通过添加交联剂进行，在适当的条件下，交联剂与聚合物发生反应，形成交联结构。
常用的交联剂有二甲基亚砜、甲醛等。
交联反应后，聚丙烯酰胺形成水凝胶状。
二、应用领域聚丙烯酰胺水凝胶具有优良的吸水性和保水性能，因此在许多领域得到广泛应用。
1.水处理：聚丙烯酰胺水凝胶可以用作污水处理剂，能够净化水质、去除悬浮物和重金属离子等。
其吸附能力强，可以将污水中的有害物质吸附在水凝胶上，从而实现水的净化。
2.石油开采：聚丙烯酰胺水凝胶可以用作驱油剂，能够提高原油采收率。
其具有较强的吸附能力，可以吸附在岩石孔隙中，阻止原油的流动，从而增加驱油效果。
3.土壤改良：聚丙烯酰胺水凝胶可以用作土壤改良剂，能够提高土壤保水性和保肥性。
其具有良好的吸水性能，可以吸收大量的水分，并将水分释放给植物根系，从而提高植物的生长。
4.医药领域：聚丙烯酰胺水凝胶可以用于制备药物载体，用于控制药物的释放速率和提高药物的稳定性。
其具有良好的生物相容性，可以与生物体组织相容，不会引起副作用。
聚丙烯酰胺化验方法
聚丙烯酰胺化验方法聚丙烯酰胺是一种重要的高分子化合物，广泛应用于各种工业和生物学领域中。
本文将简要介绍聚丙烯酰胺的化验方法。
试验室用品和试剂：- 聚丙烯酰胺- 三甲基氯硅烷- 甲醇- 二氯甲烷- 二氯乙烷- 乙二醇二甲醚- N,N-二甲基乙酰胺- 液体氨- 三氟乙酸- 氨基乙酸- 磷酸- 恒温水浴操作步骤：1. 聚丙烯酰胺单体合成将乙烯基甲基丙烯酸酯和N,N-二甲基乙酰胺混合，在氧化镉光催化剂或硼酸的促进下，在深度搅动后于0℃ 置放30min。
反应混合液用水淀粉稀释并过滤，粗聚合物以甲酸或苯硫酸为协同催化剂，在高温下再次聚合，制备成聚丙烯酰胺单体。
2. 聚丙烯酰胺的结晶与精炼将得到的粗聚合物在热甲醇溶液中结晶，并用热甲醇洗净。
将聚合物溶解在二氯甲烷、二氯乙烷或乙二醇二甲醚中，加入三甲基氯硅烷作为交联剂，在恒温水浴中搅拌15min。
将反应混合物用醇洗涤并干燥至恒重，制备出具有特定交联度的聚丙烯酰胺。
3. 聚丙烯酰胺的分析测定3.1 分子量测定聚丙烯酰胺的分子量是其性能的重要指标之一，可通过凝胶渗透色谱法（GPC）进行测定。
将聚丙烯酰胺样品溶解于三氯化铁苯溶液中，通过一系列校正样品的比较，测定聚合物分子量。
3.2 动态光散射测定动态光散射测定（DLS）能够测定聚合物的颗粒大小和分布情况。
聚丙烯酰胺样品溶解于液体氨中，用恒温水浴搅拌后，通过测量散射光的角度和强度，得到聚合物的颗粒大小和分布情况。
3.3 热重分析热重分析（TGA）可测定聚丙烯酰胺的热稳定性和分解温度。
将样品放置于铂盘中，通过加热方式升温，并测量样品失重率和温度变化曲线，得出聚合物的热降解情况。
结论：本文简要介绍了聚丙烯酰胺的化验方法，包括单体合成、结晶精炼和分析测定。
对聚丙烯酰胺的性能分析能够帮助实现其在不同领域的应用。
在工业应用中，聚丙烯酰胺的应用主要是基于其吸附分离的性质，它可以与各种离子和杂质结合并被沉淀或过滤掉。
这种性质使得聚丙烯酰胺在液体分离中得到广泛应用，例如水处理、石油开采、炼油和纸浆工业等。
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
聚丙烯酰胺水凝胶的制备引言：聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种高分子化合物，具有良好的吸水性和增稠性能，在许多领域得到广泛应用。
其中，聚丙烯酰胺水凝胶因其独特的凝胶特性而备受关注。
本文将介绍聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法和其在实际应用中的潜力。
一、材料准备制备聚丙烯酰胺水凝胶的前提是准备好所需的原材料。
首先，需要聚丙烯酰胺粉末，这是制备水凝胶的基础。
其次，还需要一种交联剂，常用的交联剂有二甲基亚砜（DMSO）和甲醛（HCHO）。
此外，还需要溶剂，常用的溶剂有水和有机溶剂，如乙酸乙酯或氯仿。
二、制备过程1.称取一定量的聚丙烯酰胺粉末，并加入适量的溶剂中。
溶剂的选择取决于具体的实验要求，通常使用水作为溶剂。
2.搅拌混合聚丙烯酰胺粉末和溶剂，直至完全溶解。
可以使用磁力搅拌器或机械搅拌器来加快混合的速度。
3.在搅拌的同时，逐渐加入交联剂。
交联剂的加入量需要根据实验要求和所需的凝胶性能来确定。
需要注意的是，交联剂的过量使用会导致凝胶的质量下降，因此需要控制好交联剂的用量。
4.继续搅拌混合一段时间，直至聚丙烯酰胺完全交联形成凝胶。
搅拌的时间和速度可以根据实验要求进行调整。
三、实际应用聚丙烯酰胺水凝胶在许多领域都有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例：1.土壤改良：聚丙烯酰胺水凝胶可以在农业领域用于土壤改良。
将水凝胶添加到土壤中可以提高土壤的保水能力和肥料的利用率，从而提高作物的产量和质量。
2.水处理：聚丙烯酰胺水凝胶可以作为净水剂，用于水处理过程中的悬浮物和污染物的去除，从而提高水质。
3.药物传递：聚丙烯酰胺水凝胶可以用于药物的传递。
通过将药物包裹在水凝胶中，可以延缓药物的释放速度，提高药效。
4.组织工程：聚丙烯酰胺水凝胶在组织工程中也有广泛的应用。
水凝胶可以提供细胞生长和分化所需的支持结构，并可以调控细胞的形态和功能。
结论：聚丙烯酰胺水凝胶作为一种重要的功能材料，在各个领域都有着广泛的应用前景。
高分子量阳离子聚丙烯酰胺
高分子量阳离子聚丙烯酰胺
高分子量阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种广泛应用于水处理、污泥脱水、采矿等领域的絮凝剂。
以下是其操作步骤：
1、溶解与配制：通常，CPAM是以固体形式提供的。
因此，首先需要将CPAM与适量的水在容器中混合，并确保容器中有足够的搅拌器，以便CPAM充分溶解。
推荐先在搅拌器下将CPAM缓慢加入水中，避免因快速加入而产生的结块或凝聚现象。
2、配制浓度：根据应用需求，调整CPAM溶液的浓度。
浓度通常在0.1%到0.5%之间，但最佳浓度取决于特定的应用和絮凝目标。
3、添加助剂：某些情况下，可能需要向溶液中添加辅助试剂，如电解质或助溶剂，以促进絮凝效果。
注意这些添加剂的使用和添加顺序。
4、絮凝操作：将CPAM溶液加入待处理的液体中。
为了获得最佳效果，应将溶液逐渐、均匀地分散到待处理的液体中，并确保有适当的搅拌或混合设备。
5、观察与调整：在添加CPAM后，观察絮凝效果。
可能需要调整pH 值、温度或其他参数以获得最佳的絮凝效果。
6、后处理与存储：完成絮凝操作后，可能需要对处理后的液体进行过滤、分离或其他后处理步骤。
对于剩余的CPAM溶液，应存储在干燥、阴凉的地方，避免直接阳光照射和温度过高。
7、注意事项：操作时应穿戴适当的防护装备，如化学防护眼镜、化学防护手套等，以防化学物质可能溅出。
高分子量聚丙烯酰胺的合成与应用进展
摘
要： 对高分子量聚丙烯酰胺的应用现状 、 合成条件等进行 了综合评述。概括 了单体纯度 、 引发剂和引
发方式 、 聚合工艺对分子量的影响， 并对高分子量聚丙烯酰胺的发展方 向进行了展望 。 关键词： 高分子量 ： 聚丙烯酰胺 ； 合成条件
中图分 类 号 ：Ｑ ２ ．６ Ｔ ２５ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ
如何 制备 高分 子量 、高性 能 的 Ｐ Ｍ 一直 都是 研 究 Ａ
者探讨 的重 点 和难 点 ， 文 就从 高 分 子量 Ｐ Ｍ 的 本 Ａ
合 成与应 用现状 等方 面进行综 述 。
１ 水 处理 行 业 ． ２
分 子 量 越 高 的 Ｐ Ｍ， 子 链 上 的 酰胺 基 就越 Ａ 分
１ 应 用现 状
Ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｉ ｈ ｍｏ ｅ ｕ ａ ｉ ｈ ｏｙ ｃ ｙ ａ ｉ ｅ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｎ ｈ ｓ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｈ ｇ ｌ ｃ ｌ ｒｗｅ ｇ ｔｐ ｌ ａ ｒ ｌ ｍ ｄ ｓ ｓ ｃ ｏ
ＵＵ Ｊａ — ｉｇ Ｗ ＡＮＧ Ｘｕ —ａ ｇ Ｙ Ｇ ａ — ｎ ｉｎ ｐｎ ． ｅ ｆｎ ． ＡＮ Ｘｉｏ ｍｉ （ ｅａｔ ｅｔｏ ｈｍｉｒ，Ｅ ｓ Ｃ ｉａ Ｊ ｏｏｇ Ｕ ｉｅｓｙ ａｃａ ｇ３ ０ １ ， ｈｎ ） Ｄ ｐ ｒ ｎ ｆＣ ｅ ｓ ｙ ａｔ ｈｎ ｉ ｔｎ ｎｖｒｉ ，Ｎ ｎ ｈｎ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ ｍ ｔ ａ ｔ
剂 、 裂液 添加剂 等【 】 压 。
个 品种 。也 可 根 据 相 对分 子 质 量 划 分成 低 分 子 量 （０ １０万 以 下 ）中低 分 子 量 （０ 、 １０万 ～００万 ） 高 １０ 和
分 子量 （ ０ ０万 以上 ） 个类 型 。Ｐ Ｍ 的应 用 范 嗣 １０ 几 Ａ 在很 大程 度上 取决 于其 化 学组 成和 相对 分子 质 量 。
聚丙烯酰胺的制备实验报告
聚丙烯酰胺的制备实验报告引言聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种重要的高分子化合物，广泛用于各个领域，包括水处理、土壤改良、石油开采等。
聚丙烯酰胺的制备方法有很多，其中一种常用的方法是通过聚合反应制备。
本实验旨在通过聚合反应合成聚丙烯酰胺，并对其性质进行分析。
实验材料与设备材料： - 丙烯酰胺单体 - 过硫酸铵 - 去离子水设备： - 反应容器 - 搅拌器 - 离心机 - 热水浴实验步骤1.准备反应容器并将其清洗干净。
2.在反应容器中加入一定量的去离子水，使其充分溶解。
3.向反应容器中加入适量的丙烯酰胺单体。
4.加入合适的过硫酸铵催化剂，并充分搅拌混合。
实验结果与分析经过一定时间的反应，观察到反应液逐渐变浓，并形成了白色的固体沉淀物。
使用离心机将反应液离心，可将白色固体进行分离。
此白色固体即为聚丙烯酰胺。
对聚丙烯酰胺进行性质分析。
首先，使用红外光谱仪对聚丙烯酰胺样品进行测试。
结果显示，样品的红外光谱图谱中出现了特征峰，与聚丙烯酰胺的光谱特征相符，表明成功制备出聚丙烯酰胺。
其次，对聚丙烯酰胺的溶解性进行测试。
将聚丙烯酰胺样品分别溶解于水、甲醇和二甲基亚砜中，观察其溶解情况。
结果显示，聚丙烯酰胺在水中能够完全溶解，而在甲醇和二甲基亚砜中的溶解性较差。
最后，对聚丙烯酰胺的吸水性能进行测试。
将一定重量的聚丙烯酰胺样品置于烘箱中加热，使其失去水分。
然后在常温下将样品浸泡于水中，观察其吸水情况。
结果显示，聚丙烯酰胺样品能够迅速吸水并形成凝胶状物质。
结论通过简单的聚合反应，成功制备了聚丙烯酰胺。
对样品进行性质分析表明，所得聚丙烯酰胺具有典型的红外光谱特征，并能够在水中溶解并表现出较好的吸水性能。
这些结果表明，该合成方法能够有效制备聚丙烯酰胺，为其在实际应用中的应用提供了基础。
参考文献•Smith, J. D., & Johnson, K. W. (2005). Polyacrylamide in Agricultural Applications. Springer Science & Business Media.。
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种高分子聚合物，主要由丙烯酰胺单体（Acrylamide）通过聚合反应制得。
它在水溶液中具有极高的吸水性和保水性，因此在各个行业都有广泛的应用。
一、制备聚丙烯酰胺的制备主要有两种方法：自由基聚合法和离子聚合法。
1.自由基聚合法：这是最常用的制备聚丙烯酰胺的方法。
首先将丙烯酰胺和一定比例的交联剂（如甲烯二丙烯酸二甲酯）溶解在水溶液中，然后在一定温度下加入过氧化氢等自由基发生剂。
发生剂引发丙烯酰胺聚合，并与交联剂交联，最终得到交联聚丙烯酰胺。
2.离子聚合法：这种方法需要使用带电的草酸或聚丙烯胺等替代溶液中的交联剂。
通过将丙烯酰胺和带电草酸或聚丙烯胺混合，使其发生共聚合反应，生成离子聚丙烯酰胺。
二、主要应用1.污水处理：聚丙烯酰胺是一种非常有效的污水处理药剂。
由于其极高的吸水性和保水性，可以使悬浮物和污泥在水中沉降和固体化，从而达到净化水质的目的。
此外，PAM也可用于一级、二级、三级废水和污泥的浓缩、固液分离和减少污泥量。
2.石油开采：在石油开采过程中，聚丙烯酰胺可用作填充剂，以固定油井壁，防止土壤和岩石溜沙。
同时，PAM还可用作驱油剂，提高原油的采收率。
3.土壤保墒和保肥：由于聚丙烯酰胺具有很强的吸水保水性能，可以有效提高土壤保水能力，减少水分蒸发和土壤侵蚀。
此外，PAM还能够稳定土壤结构，提高土壤肥力和肥料利用率，从而促进农作物的生长。
4.纸浆和造纸业：聚丙烯酰胺可以作为纸浆和造纸过程中的络合剂和保护剂。
它可以增加纸浆的粘度和稠度，改善纸张的纤维分散性和强度，减少纸浆的流失和浆液的泡沫。
5.磺化聚丙烯酰胺：通过对聚合物进行磺化处理，可以得到磺化聚丙烯酰胺。
磺化聚丙烯酰胺具有很强的净水和吸附性能，可用于水处理领域，去除水中的重金属离子和有机物。
6.其他应用：聚丙烯酰胺还可用于电化学、油水分离、矿石浮选、纺织品加工、个人护理产品等领域。
聚丙烯酰胺的制备方法详解
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。
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关 键 词: 聚丙烯酰胺; 絮凝剂; 高分子量
中图分类号: T Q 326. 4 文献标识码: A 文章编号: 1004 0935( 2007) 06 0384 03
在有机高分子絮凝剂中, 阴离子聚丙烯酞胺 ( APAM ) 是发展 历史最长、技术最成熟、应用最 广泛, 因而也最受人们关注的。其优点是明显的: 成本远远低于阳离子有机高分子絮凝剂和两性有 机高分子絮凝剂、絮凝效果好、工艺成熟。此外, 由于其高分子链上所带的活性酰胺基团, 阴离子 羧基基团可以和多种物质发生物理、化学反应, 使 其除具备高分子链特性外同时具有优异的表面活 性, 广泛地应用于采油、造纸、选矿、洗煤、冶金、建 材、土壤改良等领域[ 1] 。近几年, 超高相对分子质 量聚丙烯酰胺由于其在絮凝方面的优良特性, 正 成为国内外研究的热点。目前研究的重点多集中 在如何获得超高相对分子质量的聚合物产品, 且 更易溶于水和大分子功能化等方面。本文采用均 聚后水解工艺制备高分子量聚丙烯酰胺, 该工艺 虽然多了一道后水解工序, 但因聚合时不加水解 剂, 避免了其它杂质的影响, 易得到高分子量产 品[ 2] 。笔者应用该工艺制备了分子量 2 100 万的 高分子量聚丙烯酰胺, 并对聚合反应中的各影响 因素较系统地进行了考察。
[ 3] GB17514- 1998. 水处理剂 聚丙烯酰胺[S ] . [ 4] 张洁, 申明 成, 程 丽敏. 合成 聚丙 烯酰 胺参 数 的确 定
[ J ] . 河南化工, 2002, 3( 1) : 18- 19. [ 5] 潘祖仁. 高分子 化学. 化 学工 业出 版社, 1986: 117 -
图 3 引发剂浓度对分子量的影响
2. 5 引发温度对分子量的影响 引发温度对聚合物分子量的影响见图 4。在
考察范围内, 随着起始聚合温度的升高, 聚合物分 子量逐渐下降。低温时自由基的பைடு நூலகம்生和增长都很
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辽宁化工
缓慢, 诱导期长, 有利于链增长反应, 产物分子量 高。温度升高时, 反应速率加快, 会降低产品的分 子量。因此, 要得到高分子量的产品, 必须选择尽 可能低的聚合起始温度, 温度过低聚合反应不易 进行, 当聚合起始温度降低到一定时, 反应的诱导 期明显增长, 且转化率大大降低, 有时甚至不能引 发聚合反应, 且聚合时间太长。适宜的聚合起始 温度为 15~ 20 。
收稿日期: 2007 01 17 作者简介: 毛 欣( 1974- ) , 男, 研究生, 工程师。
第 36 卷第 6 期
毛 欣, 等: 高分子量聚丙烯酰胺的 制备
38 5
表 1 不同单体聚合时 间与分子量对比
聚合时间/ h
6 纯化单体
分子量/ 百万 400 0. 5
未纯化单体 2 140
值, 在单体浓度为 25 % ~ 30 % 时聚合物分子量 最高。
应最佳条件为: 单体须经离子交换树脂进 行纯化, EDT A 浓度为 0. 1 mg/ L , 单 体浓度 为 25 % ~ 30 % ,
引发剂浓度为 15 mg/ L , 引发温度在 15~ 20 , 聚合体系适宜的 pH 值范围 7. 5~ 8. 5 之间。探讨了聚
合工艺条件对聚合物分子量的影响。
第 36 卷第 6 期 2007 年 6 月
辽宁化工 L iaoning Chemical Industr y
V ol. 36, No . 6 June, 2007
高分子量聚丙烯酰胺的制备
毛 欣, 聂雅玲
( 煤炭科学研究总院抚顺分院, 辽宁 抚顺 113122)
摘
要: 丙烯酰胺溶液通过聚合反应 制备了 分子量 大于 2 100 万高 分子量 聚丙烯 酰胺。聚合 反
按照 G B17514 ! 1998 测定分子量[ 3] 。
2 结果与讨论
2. 1 单体纯化对分子量的影响 生产聚丙烯酰胺的原料为液体丙烯酰胺, 在
丙烯酰胺的生产和运输过程中, 为了防止丙烯酰 胺进行自聚, 往往加入了铜盐等阻聚剂, 这样在常 温下不能自聚, 因此需要进行单体纯化处理。通 常处理使用离子交换处理, 净化掉加入的阻聚剂, 有利于单体聚合。现将未纯化单体与纯化单体分 别进行聚合, 其分子量与聚合时间见表 1。
图 1 EDT A 浓度对聚合物分子量的影响
由图 1 可知, EDT A 浓度 在 0. 1mg / L 时聚 合物分子量最高。 2. 3 单体浓度对分子量的影响
根据丙烯酰胺均聚的动力学方程[ 5] , 在不考 虑链转移反应时, 聚合度即分子量与单体浓度成 正比, 与引发剂浓度的平方根成反比。这一规律 在单体浓度较低时适合, 在浓度升高时, 在绝热反 应条件下, 一方面放出的聚合热( 丙烯酰胺的聚合 热为 82 kJ/ mol ) 不能及时消散而造 成聚合体系 温度升高, 致使聚合速度加快, 降低了聚合物分子 量, 使链转移反应几率迅速增加, 支链结构增多, 导致分子量降低, 产物水溶性变差。单体浓度与 产品分子量之间的关系见图 1。
由表 1 可知单体未净化聚合时间长且分子量 低, 因此单体必须经过净化处理才能获得高质量 的产品。 2. 2 EDT A 浓度对聚合物分子量的影响
AM 的聚合反应是自由基聚合, 溶液中的高 价金属离子会阻碍链的增长。虽然单体经过离子 交换进行纯化但是还有少量金属离子难以去除, 加入 EDT A 可以络和金属离子, 从而达到屏蔽金 属离子的作用, 有利于增加产物的分子量。但是 EDT A 又是链转移剂, 浓度过大会发生链转移反 应, 使分子量降低[ 4] 。EDT A 浓度对聚合物分子 量的影响见图 1。
( Fushun Branch of China Co al Research Inst itute, Fushun 113122, China) Abstract: M o lecular w eig ht higher 2. 1 ∀ 107 polyacry lamide w as pr epar ed by polymer ization of pr openamide. T he opti mum parameter s o f po lymer izing process w ere obtained as fo llow s: the raw material pr openamide monomer need to be pu r ified w ith ion ex change r esin, EDT A concentr ation is 0. 1 mg / L, the w eig hts o f propenamide is 25 % ~ 30 % , init iator co ncentrat ion is 15 mg/ L , r eaction temper atur e is 15~ 20 , pH value of so lutio n is 7. 5~ 8. 5. Key words: Polyacr ylam ide; Flocculating ag ent; H ig h mo lecular weig ht
1 试验部分
1. 1 试剂和仪器 试剂: 丙烯酰 胺( AM ) , 离子交 换树 脂, ED
T A, 引发剂( 主要成分为亚硫酸氢盐) , 均为分析
纯试剂, 国药集团化学试剂有限公司。 仪器: 乌氏粘度计( 温度 30 0. 1 ) , 沈阳卫
工玻璃计器厂, 恒温水浴, 哈尔滨先行仪表厂, 电 子天平, 上海天平仪器厂。 1. 2 聚合物合成
由图 2 可知, 分子量与单体浓度存在一最佳
图 2 单体浓度与产 品分子量之间的关系
2. 4 引发剂浓度对分子量的影响 在聚丙烯酰胺聚合反应过程中, 引发剂主要
起引发单体进行聚合反应的作用。引发剂浓度对 分子量的影响见图 3。试验中 发现, 当引发剂浓 度低于 5 mg/ L 时, 会出现未聚合的清液, 胶块也 呈稀糊状, 没有弹性分析认为, 引发剂产生的自由 基是聚合反应的活性中心, 引发剂浓度低时, 自由 基太少, 造成一部份单体未聚合。当引发剂浓度 高于 20 m g/ L 时, 分子量急剧 降低, 引发剂浓度 越高, 自由基产生的速率就越大导致活性中心越 多, 聚合反应速度加快, 分子链长变短, 相应的聚 合物分子量降低。因此, 引发剂浓度的最佳值为 15 mg/ L。
将一定比例的 AM , 用去离子水溶解均匀后, 用离子交换树脂过滤。然后添加 EDT A, 调节溶 液 pH 7. 5~ 8. 5, 控制温度 15~ 20 , 溶液通氮 保护 下, 加入引发剂引发聚 合得到胶体聚合物。 将胶块取出加碱捏合、烘干、粉碎、过筛, 得到粉末 产品。 1. 3 聚合物分子量的测定
119. [ 6] 周华, 胡瑞, 陈存华, 等. 阴离子聚丙烯酰胺的制备及 应
用[ J] . 精细石油化工, 2006, 3: 4- 6.
Development of Polyacrylamide with High Molecular Weight
M A O X in, N I E Ya- ling
( 2) 在优化的工艺条件下, 合成聚丙烯酰胺 分子量达到 2 100 万。
参 考文 献
[ 1] 任雪梅. 聚丙 烯酰胺 的生 产与 应用 现状 [ J ] . 湿法 冶 金, 2005, 9: 128- 129.
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2007 年 6 月
图 4 引发温度对聚合物分子量的影响
2. 6 pH 值对聚合物分子量的影响 在聚合反应中体系的 pH 值对聚合物的分子
量影响较大, 见图 5。在碱性条件下, 丙烯酰胺聚 合时易伴随着丙烯酰胺的水解反应, 水解反应放 出 N H 3 , 溶液中的 A M 会与 N H 3 反应生成 N T P ( 氮三丙酰胺) [ 6] , N T P 作为还原剂会加快反应速 度, 同时还有链转移剂的作用。NT P 的生成量随 着 pH 的升高而显著增加, 由于它具有链转移剂 和还原剂的双重作用, 导致聚合物分子量随 pH 值得升高而降低。在酸性条件下聚合反应速度变 慢, 甚至有些反应不能完全, 因此分子量降低。适 宜的 pH 值范围 7. 5~ 8. 5 之间。