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宇升聚丙烯酰胺净化水源造福人类
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疏水缔合聚丙烯酰胺水溶液的流变特性
HM聚丙烯酰胺水溶液的流变行为表现特点
聚丙烯酰胺离子度的影响
温度对聚丙烯酰胺的影响
聚丙烯酰胺中盐浓度对水处理的影响
 
   

调节沉淀聚合法制备不同分子量的聚丙烯酰胺

 

  丙烯酰胺(AM)是一种重要单体,其聚合物—聚丙烯酰胺(PAM)用途广泛,具有重要的工业价值。不同用途的PAM,对其分子量大小的要求也不同。一般情况,作絮凝剂或油井堵水、驱油等使用时, 需要高分子量的PAM,但在某些场合又需要低分子量的PAM.由于AM聚合活性很高, 使制备低分子量的PAM,无论在实验室还是工业生产中都相当困难。据报导, 国内外已有人用异丙醇、甲酸钠等试剂作为分子量调节剂进行过AM调节聚合实验,但制得的PAM有一定交联度或水解度。为满足当前对各种分子量PAM的多方面需要,研究PAM 的聚合规律并有效控制其分子量是必要的。为此,我们选择水溶性异丙醇(IP)为大分子链调节剂和沉淀剂,以过氧化物为引发剂, 在IP一H夕混合溶刘中进行AM水溶液调节沉淀聚合,制备了分子量由10的6次方~10的4次方大小不同的、非水解的PAM。由于IP起到了沉淀剂的作用,所得的PAM 易于干燥和精制,水溶性较好。同时还研究了聚合反应转化率和PAM分子量同IP含量之间的规律,发现lP在混合溶剂中的含量低于36%时,为正常的溶液调节聚合,其含盈在36~75%之间为不完全沉淀聚合,IP含量高于75%时为沉淀聚合。
AM单体的聚合
  称取5g经重结晶精制过的AM于100ml烧杯中,加入不同量的水和IP,使AM的含量为聚合体系总重量的20%。将烧杯置于5 ℃恒温水浴中,加入一定量事先配好的KSO。水溶液,使其含量为单体重量的0.1%%,(聚合体系的pH值近中性)将烧杯口用塑料薄膜封严,使聚合反应在5℃反应2小时,然后升温至70℃继续反应3小时,将所得聚合产物移出恒温水浴, 迅速冷却至室温,尽快分析测定。
IP含量对聚丙烯酰胺分子盘的影响
  IP作为链转移剂,PAM分子量随其含量的增加,总趋势是下降的,但在不同的IP含量范围内,它对PAM分子量调节作用不同。
  OA段为溶液调节聚合,当IP含量从0~ 10%,PAM分子量随IP 含量增加而迅速下降,表现在聚合物粘度迅速变小。这是由于生成的链自由基迅速被1P所转移,消耗大量的有效活性自由基(链自由基、单体自由基、引发剂自由基等),致使链增长能力迅速下降。当IP含量超过10%后,PAM表观粘度无明显变化,过量的IP不再起更大的调节作用,对分子量的影响减小。

  AB段是处于溶液调节聚合和沉淀聚合之间的一种过渡状态。聚合过程中沉淀出的聚丙烯酰胺呈现一定的粘性,不呈粉末状或颗粒状,沉淀物与溶液问层次较清晰,表明是一种不完全的沉淀聚合。IP兼有调节、沉淀的作用,但沉淀作用造成的链自由基卷曲和包裹程度较BC段小。链自由基与其它有效活性自由基接触的几率较大,就育可能生成较大分子沉淀出来,因此在AB段出现聚丙烯酰胺分子量略有上升的现象。

  BC段为完全沉淀聚合,IP仍起调节沉淀作用。此时IP含量已相当高,使链自由基或PAM来不及得到充分增长就可能形成多分子聚集体,以粉末或颗粒状沉淀出来。活性链自由基的卷曲和包裹程度随IP含量的增加而增大,有效活性自由基反应能力下降, 使聚丙烯酰胺分子量又随IP含量的增加而下降。


 

 
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