聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝及應用分析

時間：2020-04-22作者：河南省承潔凈水材料有限公司瀏覽：402

一、聚丙烯酰胺生產(chǎn)方法 人類較早使用pam，是由moureu 等人在1893年**制得的，我國則是起源于上世紀的60年代初，在上海建成**套pam的工業(yè)裝置。pam及其衍生物都是通過丙烯酰胺聚合制成的均聚物或共聚物。具體方法主要有：水溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、輻射聚合法等。

1.水溶液聚合法 :水溶液聚合是pam生產(chǎn)歷史較為久遠的傳統(tǒng)的方法，它以安全、經(jīng)濟、合理著稱，至今仍在使用。水溶液聚合法操作簡單，環(huán)境污染少，聚合物產(chǎn)量高且易獲得高相對分子質量的聚合產(chǎn)物。但該法也存在一些缺點，聚合溶液質量分數(shù)低;在制成干粉過程中，高溫烘干和剪切作用又容易使高分子鏈降解和交聯(lián)，使粉劑產(chǎn)品的溶解性、絮凝性降低等。

2.反相乳液聚合: 反相乳液聚合是將單體的水溶液按一定比例加入到油中，借助于油包水型乳化劑分散在油介質中，在引發(fā)劑作用下進行乳液聚合，所得產(chǎn)物是穩(wěn)定的被水溶脹的聚合物微粒在油中的膠體分散體，經(jīng)共沸蒸餾脫水后得到粉狀pam。反相乳液聚合生產(chǎn)的pam膠乳與水溶液聚合法生產(chǎn)的水溶膠產(chǎn)品和干粉產(chǎn)品相比較，膠乳的溶解速度快，相對分子質量高且分布窄，殘余單體少，聚合反應過程中粘度小，聚合速率大，易散熱，生產(chǎn)過程易控制，適宜大規(guī)模生產(chǎn);但該法需大量**溶劑，生產(chǎn)成本稍高，技術較復雜。

3.反相微乳液聚合 :微乳液是由油、水、乳化劑和助乳化劑組成的各相同性、熱力學上穩(wěn)定的、透明或半透明膠體分散體系，其分散相尺寸為納米級。反相微乳液聚合制備的乳液較穩(wěn)定，膠乳粒徑分布較均勻，產(chǎn)物相對分子質量高，透明性好，乳膠束粒徑小，徑分布窄，反應速率快等優(yōu)點。但其工業(yè)化生產(chǎn)受到限制，因為聚合時所需表面活性劑與單體之比高，以致成本太高。

4.輻射引發(fā)法: 輻射引發(fā)法是丙烯酰胺單體在紫外線或x射線下引發(fā)直接聚合得到固體聚丙烯酰胺產(chǎn)品。該法生產(chǎn)工藝簡單，但設備投資大，且所得產(chǎn)品分子量分布很寬，故目前還沒有進行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。單體溶液加入量不大于體系質量的3.3 % 。上述條件下制備的反相微乳液體系在聚合前、后都能夠保持高度穩(wěn)定, 制得的微粒型兩性pam 產(chǎn)品可以用作助留劑。

二 、聚丙烯酰胺的應用分析

pam主要應用于石油工業(yè)、水處理、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)、印染工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農業(yè)、建筑工業(yè)、礦冶工業(yè)。

1.石油工業(yè) :一是用于提高采收率。通過使用pam的來調節(jié)注入水的流變性，增加驅動液的粘度，改善水驅波及效率，降低地層中水相滲透率，提高開采率;二是用作鉆井液調整劑，將聚丙烯酰胺加入鉆井泥漿中，可以增加泥漿的稠度，提高懸浮力，使泥漿分散均勻，控制失水，增加穩(wěn)定性，降低摩阻，提高固井速度。三是用作壓裂液添加劑，具有高粘度、低摩阻、良好的懸砂能力、濾失性小、粘度穩(wěn)定性好、殘渣少、貨源廣以及配制方便和成本低的優(yōu)勢而被廣泛應用。

2.水處理: pam具有水溶性、絮凝性、吸附性，是目前世界上應用較廣、效能較高的高分子**合成絮凝劑、沉降劑及助濾劑，它的絮凝效果遠遠**無機絮凝劑，其品種多，規(guī)格全，用量小，成本低，效率高，生成的泥渣少，后處理容易。作為絮凝劑，可用于城市污水、生活污水、工業(yè)廢水等的處理以及各種地下水和工業(yè)懸浮液固液分離工程中。

3.紡織、印染工業(yè): pam可用作的上漿劑、整理劑、凈化劑和脫色劑，利用其吸濕性強的特點、較好的成膜性及漿膜的光滑度、高強低彈性、對纖維良好的親和性、與**漿料和合成漿料良好的互溶性，能減少紡細紗時的斷線率，防止織物的靜電和阻燃。同時pam可使產(chǎn)品鮮艷度高。

4.農業(yè) :pam可用作土壤結構改良劑，可有效改善土壤結構，增加土壤表層顆粒間的凝聚力，增大土壤表面粗糙度，降低土壤容重，使土壤顆粒和孔隙結構保持穩(wěn)定，防止土壤結皮，增加土壤的入滲，防止土壤流失以及抑制土壤水分蒸發(fā)等。

5.造紙工業(yè): pam在造紙工業(yè)中不僅可以提高填料、顏料等的存留率，同時提高紙張的強度。 6.礦冶工業(yè): pam可以使廢水凈化回收，沉積固體礦物，減少尾礦流失和水消耗，降低設備投資和加工成本，并避免環(huán)境污染。

7.建筑工業(yè) :pam可以增強石膏水泥的硬度，提高濕法水泥制造中沉降槽的生產(chǎn)能力和水泥的可濾性，改善窯料均一性，加速石棉水泥的脫水速度。用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑，可用作墻板(紙)、石棉制品等的膠粘劑?？捎米鞯V床、池塘、水壩、地基等的灌漿材料，可用于建筑物的填縫、修復及堵漏。用作隧道、水壩等工程堵水固沙的化學灌漿和水下、地下建筑物的防腐劑等。


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