超吸水聚丙烯酰胺的制备
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。
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告
絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告本文主要讨论的是聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告。
聚丙烯酰胺是一种常见的絮凝剂，广泛应用于污水处理、工业废气净化、饮用水净化、石油保护等领域。
下文将介绍聚丙烯酰胺的制备方法及其在实验中的应用报告。
一、聚丙烯酰胺的制备1. 原料准备。
准备聚亚氨酸铵、甘油、氯化钙和丙烯酰胺等原料，真空过滤，以去除杂质。
2. 中和混合。
在中和混合罐中，加入聚亚氨酸铵、甘油和氯化钙，搅拌均匀，直到大部分原料溶解后停止搅拌。
3. 加入丙烯酰胺。
使用搅拌机将丙烯酰胺加入中和混合罐中，搅拌均匀，控制加入量。
4. 加热反应。
在反应釜中加入中和混合物，搅拌并控温，控温到85℃，维持150分钟，反应结束后滤过，即得所需的聚丙烯酰胺产品。
二、聚丙烯酰胺的实验应用1. 实验测试。
使用表面张力仪和双液系测试仪进行实验，测试评价聚丙烯酰胺的凝胶性能以及粒径分布和浊度有效性等。
2. 污水处理。
聚丙烯酰胺可以有效凝聚污水中的致灾性微粒，使它们沉降出污水，从而达到净化污水。
3. 工业废气净化。
聚丙烯酰胺具有较强的凝聚效果，可有效捕获工业废气中的微粒并降解，从而为净化空气提供强大支持。
4. 饮用水净化。
聚丙烯酰胺可有效降低饮用水中的悬浮物，减少有毒物质的供给，有效改善水质。
三、结论以上就是关于聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告的介绍，聚丙烯酰胺是一种常见的絮凝剂，具有较强的凝聚效果和改善水质的作用。
聚丙烯酰胺可以有效改善污水、净化工业废气，也可以有效净化饮用水，发挥着重要的作用。
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
5×TBE（组份浓度：5×TBE，pH8.3：配制量：lL）：称取53.9gTris,27.5g硼酸,量取20ml0.5mol/LEDTA(pH8.0),置于lL烧杯中:加入约800ml超纯水，充分搅拌溶解；加超纯水将溶液定容至lL；室温保存。
10%过硫酸铵(组份浓度:10%(W/V)过硫酸铵:配制量:10ml):称取1g过硫酸铵,置于10~50ml烧杯中;加入约8ml超纯水,搅拌溶解;加超纯水将溶液定容至10ml：4℃保存(保存时间为2周左右，超过期限过硫酸铵将失去催化作用)。
30%丙烯酰胺(组份浓度:30%(W/V)丙烯酰胺:配制量:1L):称取290g丙烯酰
胺,10gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺,置于1L烧杯中;加入约600ml超纯水，水浴加热至37℃，充分搅拌至溶解；加超纯水将溶液定容至1L，用0.45μm滤膜过滤除去杂质：并检测该溶液pH值应不大于7：棕色瓶4℃保存。
0.1%AgNO₃(组份浓度：0.1%(W/V)AgNO₃：配制量：lL）：称取lgAgNO₃，置于lL烧杯中；加入约800ml超纯水，：加超纯水将溶液定容至lL：棕色瓶室温保存。
显色液(组份浓度:2%(W/V)NaOH,0.04%(W/V)Na₂CO₃,0.4%(W/V)37%甲醛:配制
量:1L):称取20gNaOH,0.4gNa₂CO₃,置于lL烧杯中:加入约800ml超纯水，充分搅拌溶解；加4ml37%甲醛溶液，加超纯水将溶液定容至1L：室温保存。
10%冰乙酸(组份浓度:10%冰乙酸;配制量:lL):量取100ml冰乙酸，置于lL烧杯中：加入约800ml超纯水，搅拌混匀：加超纯水将溶液定容至lL;室温保存。
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。
聚丙烯酰胺的生产工艺
聚丙烯酰胺的生产工艺引言聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种重要的合成高分子材料，广泛应用于水处理、石油开发、土壤改良等领域。
聚丙烯酰胺的生产工艺涉及到单体的聚合反应、聚合物的处理和制品的加工等多个环节。
本文将介绍聚丙烯酰胺的生产工艺流程。
原料准备聚丙烯酰胺的主要原料是丙烯酰胺单体和引发剂。
丙烯酰胺单体是通过对丙烯腈进行水解制得，而引发剂则用于促进聚合反应的进行。
在生产过程中，还需要准备一些辅助剂如溶剂、助剂等。
聚合反应聚丙烯酰胺的生产过程中，聚合反应是一个核心环节。
聚合反应通常采用自由基聚合的方法进行。
自由基聚合反应自由基聚合反应是聚丙烯酰胺生产中最常用的聚合方法之一。
其具体步骤如下：1.在反应釜内加入适量的溶剂和引发剂，并保持一定的温度和搅拌速度。
2.向反应釜内缓慢加入丙烯酰胺单体，同时控制温度和反应时间。
3.在聚合反应进行的同时，不断搅拌反应釜内的混合物，以均匀分散聚合物。
4.当聚合反应达到一定程度时，停止加料并继续搅拌反应一段时间，使聚合物得到更好的分散。
5.最后通过过滤、洗涤和干燥等处理步骤，得到聚丙烯酰胺成品。
其他聚合方法除了自由基聚合反应外，聚丙烯酰胺的生产还可以采用离子聚合、缩合聚合等方法进行。
不同的聚合方法有其各自的特点和适用范围。
聚合物处理在聚丙烯酰胺的生产过程中，聚合物处理是一个重要的环节。
主要包括聚合物的分散、纯化和调整等步骤。
聚合物的分散聚合物的分散是指将聚合物颗粒均匀分散在溶剂或水中，以形成稳定的分散液或悬浮液。
分散方法常采用机械剪切、超声波处理等。
聚合物的纯化聚合物的纯化是指通过过滤、洗涤、离心等方法去除杂质，提高聚合物的纯度。
纯化过程中需要注意保持聚合物的分散性和质量稳定性。
聚合物的调整聚丙烯酰胺的性能可以通过调整聚合物的结构和分子量来实现。
调整聚合物的结构可以通过改变单体比例和引发剂的选择等方式。
分子量的调整可以通过改变聚合反应的条件和添加分子量调控剂等方式进行。
水处理聚丙烯酰胺生产工艺流程步骤
水处理聚丙烯酰胺生产工艺流程步骤水处理聚丙烯酰胺是一种具有良好水溶性的高分子化合物，广泛应用于各个领域，例如水处理、石油、矿业等。
下面是聚丙烯酰胺生产工艺流程的步骤：1.原料和助剂：聚丙烯酰胺的主要原料是丙烯酰胺、丙烯酸和阳离子单体，助剂包括催化剂、抗氧化剂、抗结块剂等。
这些原料和助剂都需要经过检验和筛选，以确保质量符合要求。
2.配料：将各种原料和助剂按照一定比例精确配制，并搅拌均匀，确保原料充分混合。
3.聚合：将配料加入聚合釜中，通过控制温度和压力，使原料发生聚合反应，生成聚丙烯酰胺胶体。
聚合反应需要一定的时间，在此过程中，需要不断搅拌以保证反应均匀。
4.切碎造粒：聚合后的聚丙烯酰胺高分子需要通过切碎机进行切碎，然后通过造粒机将其造成一定的粒径。
5.干燥：造粒后的聚丙烯酰胺需要进行干燥处理，将其水分含量控制在一定的范围内。
6.粉碎筛分：干燥后的聚丙烯酰胺需要经过粉碎和筛分处理，以得到符合标准的细度和粒径的产品。
7.包装：经过粉碎筛分后的聚丙烯酰胺需要进行包装，以确保产品质量。
8.成品检验：对包装好的聚丙烯酰胺进行质量检验，包括外观、颜色、细度、溶解度等指标，只有符合标准的产品才能进行销售。
聚丙烯酰胺生产工艺流程需要多个环节，在每个环节中，需要严格控制工艺参数和质量指标，以确保最终得到的聚丙烯酰胺产品符合要求。
不同类型的聚丙烯酰胺产品在生产工艺流程上可能会有所不同，例如阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺的生产过程有一些差异。
因此，在实际生产中，需要根据具体产品的要求和应用场景来进行相应的调整和优化。
另外，因为聚丙烯酰胺的生产难度是极难把控的，但凡聚丙烯酰胺的某一个生产工艺流程把控的不好，就会造成产品在使用效果上的天壤之别。
目前大部分的聚丙烯酰胺生产厂家因为生产成本等方面的考量，即使是生产了不合格、产品不达标、质量不稳定的聚丙烯酰胺，还是会将这部分的产品流入到终端市场给到客户使用。
所以，在采购聚丙烯酰胺时，就一定要选择对生产过程有着严格管控、对产品质量实施严格监督检测的供应商，这样的供应商才能更好保障产品的稳定性。
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.。
聚丙烯酰胺生产工艺
聚丙烯酰胺生产工艺
包括生产原料，操作工艺及其细节步骤等
一、生产原料
1、丙烯酸：丙烯酸是一种无色或淡黄色液体，主要由涤纶和聚丙烯衍生物通过特殊的氧化工艺来合成。
2、异丁醇：异丁醇是无色透明液体，主要由烯丙基乙醇（IBE）和異丁醇（IBA）通过特殊的重整反应来得到。
3、碱：碱是一种无色结晶物，主要由炉渣、火山灰、合成碱等混合物分离出来。
4、氨水：氨水是一种无色液体，主要由纯水、碳酸钙和碳酸氢钠等混合物来合成。
二、操作工艺
1、预混：将上述原料在釜中以27℃温度加热，并不断用搅拌机搅拌混合均匀，使混合物处于无定形状态，形成预混料。
2、离子交换：将预混料加热至85℃，搅拌均匀，并加入离子交换剂（氯化钠），使预混料中的酸酯部分与离子交换剂发生反应，形成无定形混合物。
3、缩合反应：将上一步的混合物加热至110℃，搅拌均匀，加入缩合剂（NEFT）和缩甲脒（MTH），使酸酯中的两个部分发生缩合反应，形成高分子聚合物聚丙烯酰胺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
引发剂用量为AM单体重量 的0．03 ％－0.05％（W ／W）时，聚合物的特性 粘数达到最高值。
引发剂用量与聚合产物分子量的关系
结果二
聚合体系：配制一定浓度的ＡＭ溶液, 调节ｐＨ值,加入聚合反应管中。降低 水浴温度至要求的起始反应温度值,维 持此温度,通氮气驱氧40ｍｉｎ。加入 引发剂,在此温度下反应1ｈ,然后按 1℃/ｍｉｎ的速度升温,直至温度升至 80℃为止。
合成方法：在一定浓度的AM水溶液中，通氮除氧15min左右 置人特定温度的水浴中引发聚合，加人定量的氧化剂。熟化2h 后，将聚合物胶块造粒，再加入碱水解lh左右，经干燥、粉碎 得白色粒状PAM成品。
不同合成方法所得单体对聚合产物分子量和残余单体含 量的影响 依照上述合成方法，对生化法AM和化学法AM进行聚合试 验，制得产品经分析测试后所得结果如下
生化工艺采用特制的生物酶做催化剂，具有高催化活性，高 选择性和高产品收率的特点。产品中消除了铜离子等对聚合有害 的杂质，生化法还具有反应条件温和、设备投资低的优点。
催化水合法和生化法的主要参数比较
生化法与催化水合法所得产品的聚合性能对比 原料：生化法丙烯酰胺,国产，纯度＞99%;化学法丙烯酰胺, 进口，纯度＞99% ，
对聚合速率的影响
测定方法：将直径为1mm,长为40cm的毛细管,接插安瓿瓶体积约为6mL的 膨胀计,置于50±0.1°C的超级恒温水浴中,预热30min。在100mL的锥形 瓶中,常温下加入定量的丙烯酰胺,用去离子水溶解,通氮30min,然后依次 注入引发剂K2S2O8和Na2S2O4的水溶液,用去离子水调节到规定的浓度,摇匀, 迅速注入膨胀计中进行聚合。
5.1.2.1 水溶液聚合 水溶液聚合是丙烯酰胺聚合反应的传统方法。在目前存在 的各种聚合反应方法中,该方法的应用最广泛,它是聚丙烯酰胺 生产的主要技术。 水溶液聚合的常规工艺 在反应釜中加入丙烯酰胺等单体和水,搅拌下使其溶解, 通氮气5min,以除去溶解氧,温度在30℃～60℃时加入引发剂, 数小时后聚合得到胶状产品。若要得到干粉产品,则其单体含 量要在30%左右,产物经脱水干燥得到。典型流程如下：
在自由基聚合反应中，随单体浓度提高，产 物分子量提高.丙烯酰胺水溶液聚合在一定 浓度范围内基本符合这一规律。
单体浓度对聚合产物分子量的影响
1—[含叔胺化合物]=[K2S2O8]=0.6 or 1.2(10-3mol/l；2—[含叔胺化合 物]=[K2S2O8]=0.6 or 1.2(10-3mol/l
原因：可能是金属离子参与引发反 应使活性中心增多，也可能是这些 离子参与链转移反应，使分子量下 降。
有害杂质对PAM分子量的影晌
结论：欲得到高分子的聚丙烯酰胺， 必须严格控制单体中铁、铜离子含 量。
单体中有机物的影响
除金属离子外，丙烯酰胺单体中，还含有未反应的丙烯腈和副产物丙烯酸
丙烯腈、丙烯酸的存在对聚丙烯酰胺 的分子量均有较大影响。 这是由于两者分子中存在的极性基团影 响仲碳原子上的氢易与链自由基作用， 发生链转移:
5.1.1.1 AM的基本性质
AM的基本性质
5.1.1.2 AM的制备 工业上AM的生产主要采用丙烯腈水解法制备，按催化剂的 不同分为硫酸催化水解法、骨架铜催化水合法和生化法（酶催 化法）。 硫酸水解法 1954年美国氰氨公司首先采用等摩尔比的丙烯腈和水，在 H2SO4存在下水解生成丙烯酰胺盐，然后用液氨（或烧碱、生石 灰）中和，结晶分离出丙烯酰胺产品和副产品硫酸铵。水合反 应为放热过程，其间歇式水合反应温度为90一100℃，连续式 为150一175℃，同时加入阻聚剂。反应如下： CH2=CHCN + H2SO4 + H2O CH2=CHCONH2• H2SO4 + 2NH3 CH2CHCONH2+(NH4)2SO4 CH2=CHCONH2• H2SO4
生产工艺 在室温下将丙烯睛水溶液输人装有生物菌种催化剂的固定 反应器中，几乎100%的丙烯腈经菌种催化转化为AM，分离后可 得40%左右的AM溶液。工艺流程如下：
生化法生产AM流程图
技术特点 产品纯度高 收率高
副产物少
反应在常温常压下进行，腐蚀小、相对设备投资少。
工艺路线的比较
目前世界范围内普遍采用的是“骨架铜催化水合法”和 “生化法”，欧美国家基本采用前者，而日本、中国及俄罗斯 已有不少厂家采用了后者。硫酸法由于其工艺及环保方面等原 因已基本被淘汰。 骨架铜催化水合法的主要特点是技术成熟，产品质量较好， 环境污染少，生产成本低，但仍存在生产过程复杂，投资较高， 操作难度大，单程转化率不高，产品中含有对聚合不利的铜离 子等杂质的问题
但随单体浓度提高，一是放出的聚合热加大， 二是使体系较早发生凝胶化现象，使聚合热 不易散出，这些都会造成体系温度过高，使 分子量下降.此外在高浓度状态下的聚合体系 温度过高，也会导致聚丙烯酰胺分子链间的 亚胺化反应，使其凝胶含量增高。
一般使用的单体浓度为20%—30%
引发剂浓度的影响 对分子量的影响 结果一
结果
1、诱导期缩短 不加入金属离子时，聚合诱导期在20min左右。Fe3+加入30ppm时， 诱导期仅2min;Fe2+加入30ppm时，通氮过程即发生聚合。 说明这些离子参与引发反应.
2、分子量降低
铜、铁离子的加人，严重影响了 产物的分子量 例如，体系中仅有1ppm的铜 铁离子，就会使产物分子量 下降数百万。
特点： 易制成AM结晶产品 问题： 原料消耗高 产品纯度低 收率低 产生大量含AM的硫酸盐或硫酸废液，污染环境、腐蚀设
备
硫酸法是最早工业化的生产方法，目前国内还有一些小 厂仍采用此法生产,属基本淘汰的生产技术。
骨架铜催化水解法 20世纪70年代初，美、日开发了在铜系催化剂存在下，丙 烯腈与水在固定床或悬浮床反应器中进行液相水合反应制备AM 的技术并实现工业化。反应如下： CH2=CHCN + H2O
催化水合法工艺流程图
主要优点:
产品纯度高 成本相对低 可实现全封闭循环操作，减少了污染。
在丙烯腈催化水合工艺中，生产技术发展主要集中在提高 催化剂的活性和产品的质量上。 目前具有代表性的先进技术为:美国氰氨公司的固定床连续 催化技术和日本三井东压化学公司的悬浮床连续催化技术 生化法（酶催化法） 20世纪70年代中期起，用生化工程方法生产AM的技术得到 重视。 生化法或酶催化法即是将某些特定的微生物所含有的腈水 合酶，经细胞固定化后制成生物催化剂来催化水合丙烯腈生成 AM的工艺技术，该方法是继以上两种工艺之后的第三代生产AM 的新技术。
5
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺——丙烯酰胺的均聚物及共聚物（衍生物）的总称。 凡丙烯酰胺单体结构单元含量在50%以上的聚合物均称为聚丙 烯酰胺。
常温下为坚硬的玻璃态固体，水溶液呈清澈透明状。能以 任意比例溶于水，微溶于醋酸、丙烯酸、氯代乙酸、乙二醇、 乳酸、甘油和甲酰胺等少数溶剂。
在210℃、无氧条件下，聚丙烯酰胺的酰胺基脱水转变成 腈基，500℃炭化为黑色的粉末。 由于PAM的水溶性及主链上酰胺基的活泼性质，使其具有 广泛的应用性能。目前在中国用量最大的领域是石油工业的三 次采油，其次是水处理和造纸;世界上应用最广的是水处理和 造纸，还用于选矿、冶金、纺织、制糖和土壤改良等领域。它 是当今世界发展较快的精细化工产品，目前有2000多个品种。
5.1 聚丙烯酰胺的合成
5.1.1 单体——丙烯酰胺(acrylamide，AM)及其制备 丙烯酰胺(AM)是一种不饱和酰胺，由丙烯睛水解制 得，是一种重要的有机合成原料，也是医药、农药、染 料和涂料的中间体。目前90%的丙烯酰胺用来生产聚丙 烯酰胺(PAM)，包括均聚物和各种共聚物,9%用于中间 体,1%用于其它。
工业上生产的聚丙烯酰胺一般是将聚 合得到的胶体造粒干燥后变成干粉。 胶粒干燥时由于受失水和高温的影响， 即使反应在较高pH值进行时经干燥也 易发生交联。
pH值对聚合产物的影响
实验中在较低的pH值下生成的聚合物胶体经造粒也能溶解，但是加热干燥后得到的 干粉却出现不溶现象，即使在常温干燥时，也有不溶物，这表明大量的水分子的存 在可以防止聚合物发生交联。当pH值达到10左右，生产的干粉也能完全溶解，但聚 合物相对分子质量随着pH值的增高而下降。
（%）
生产技术现状
目前日、俄、中三国自主拥有微生物法工业化生产AM技 术，日、俄、中、法、韩、美等国建有生产装置。全球利 用微生物法生产AM产量约40万t/a。
国际市场基本上被日东公司的技术所垄断，1998年三菱丽阳 （Mitsubishi Rayon）公司兼并了日东公司从而成为该技术的新拥 有者
国内生产企业10家以上，总产能超过20万t/a，总产量 超过15万t/a。
国内利用生物法生产AM的企业达10家以上，其中北京恒聚油田化学 品有限公司（50000t/a）生产规模最大 国内生物法生产AM技术已达到国外先进水平且总投资较低，因而具 有一定的国际竞争力
5.1.2 聚丙烯酰胺的合成 聚丙烯酰胺是一系列不同分子质量的聚合物。在实际中 应用的是经水解或与其他单体共聚生成的阴离子型、阳离子 型及两性离子型聚合物。 从化学性质上，聚丙烯酰胺可分为非离子型、阴离子型、 阳离子型及两性离子型; 从物理形态上可分为固态(粉末、珠 状)、胶体和液态(反相乳液、水溶液)。 针对不同用途、不同形态的要求，聚丙烯酰胺一般有如 下几种聚合工艺: 水溶液聚合 乳液聚合 辐射聚合、热引发聚合、光引发聚合、沉淀聚合、胶束聚合等
引发剂用量与聚合产物分子量的关系
对转化率的影响
引发剂用量对单体转化率的影响
聚合条件：①35－40℃，氧化剂：还原剂=2： l，pH=7，4h ②55－60℃氧化剂：还原剂=1： l， pH=7， 4h
pH值的影响 对分子量的影响
聚合方法：在保温良好的特制绝热反应器中加人配好的反应液，通以高纯氮驱氧， 加入引发剂后，再搅拌均匀，然后密封。用联机热电偶检测溶液升温情况，从而 判断聚合反应进程。反应完毕，胶体经造粒干燥粉碎后得到产品。 在较低pH值下（pH值＜2），聚 合易伴生分子内和分子间的亚酰胺 化反应，形成支链或交联型产物。 在较高pH值下，单体或聚合物分子 中的酰胺基会发生水解反应，使均 聚物变成含丙烯酸链节的共聚物。