聚丙烯酰胺的生产
时间：2022-01-29 09:13:51
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（1）水解过程
聚丙烯酰胺是以丙烯腈为原料于水相中在催化剂的作用下水合反 应而成的。 从 60 年代的硫酸水合法到 70 年代骨架铜为催化剂的催化水合 法，前者因为产品纯度低、收效低、产生大量的还硫酸盐和废液，所 以已被淘汰。后者则因为需要高温高压，一次转化率低，以及一些铜 离子齐聚物的存在而影响产品质量。而在 80 年代开发的利用生物酶 做催化剂的微生物催化法，不仅具有高活性、高选择性、高收率、低 耗能、低成本、丙稀腈反应完全、无齐聚物等副产物的优点，而且可 以在常温常压下进行，减少三废产生。 采用骨架铜作为催化剂，由丙烯腈水解聚丙烯酰胺，转化率仅为 97%~98%，由化学法合成的聚丙烯酰胺聚合生成的聚聚丙烯酰胺分子质 量很难超过 1200 万，而采用生物法即采用丙烯腈水合酶催化合成， 其转化率达 99.9%以上，比化学法成本低 10%以上，聚合生成聚丙烯 酰胺分子质量可达 2000 万以上。 生化催化法原理极为简单，选用红球菌酶为酶种，生化催化剂是 浮液，为间歇操作，在 30℃，101.3kPa 下进行，合成聚丙烯酰胺水溶 液浓度为 6％-35％，反应 l~5h。经滤去催化剂，可直接用于聚合。生 产聚聚丙烯酰胺需丙烯腈 750kg、催化剂 1kg。反应在水溶液内进行， 聚丙烯酰胺溶液不含杂质。
（2）聚合过程
聚合反应是指在聚丙烯酰胺通过引发剂引发与辐射引发的情况下 进行聚合。聚合方法有：水溶液聚合、有机溶剂聚合、乳液聚合、悬 浮液聚合及本体聚合等，使聚丙烯酰胺均聚。 需要说明的是，现在市场有聚丙烯酰胺销售，也就是说我们可以不用水解过程。
影响聚丙烯酰胺聚合反应的主要因素
（1）温度 化学反应速度与温度成正比。温度越高，反应速度越快，热分解 增加引发剂带电离子。反应极限：60℃。 降温方式：通入氮气，驱赶氧气。
（2） 引发剂浓度 当聚合反应平衡以后，活性中心产生的速度等于链终止的速度。 如果反应速度太快，会导致分子量过低或形成网状结构。
（3） 单体浓度：单体浓度过高会影响分子之间的接触，以至总反应 速度降低。
（4） 干燥方法
a) 聚合胶体干燥法
b) 溶液萃取干燥法：甲醇、丙酮
c) 聚合产品加入热稳定剂干燥法 金属盐、尿素、硫脲、平平加
d) 乳液干燥法：单体溶解于乳液后进行聚合，***后蒸馏去除溶剂
