聚丙烯酰胺生产工艺的研究(2)

234　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　辽　　宁　　化　　工　　　　　　　　　　　　　　　2003年6月

表1　单体浓度对相对分子质量的影响

AM浓度Π%

20252830

脂处理但一般仍含有微量的铜离子,它们参与

AM的聚合反应,影响其产物相对分子质量。据

聚合速度慢

适中较快快

水溶性较差好好好

相对分子质量×104

7009221000968

此研究了一价铜离子和二价铜离子对聚合的影响,见表4及表5。

1+

表4　Cu对聚合的影响

浓度Π×10-6

温度反应才能发生。同时随着温度的提高,聚合效果也越来越好,但当超过60℃后相对分子质量会明显下降,说明在聚合反应过程中,也同样存在一个最佳反应温度范围,这个结果可能是因为聚合过程是个放热反应的自由基组合过程,温度过高,引发剂分解生成自由基的速度就会加快,反而影响了整体聚合效果。实验证明最佳温度为55℃。

表2　温度对相对分子质量的影响

温度Π℃

304050556070

6-3

4

4+3

3+3

2++3412

10.5

外观

时间Πh

相对分子质量Π×10

3

3618

3

3650

　　从表中可见铜离子的加入严重的影响了聚合反应,不论是一价铜离子或是二价铜离子当离子含量超过2×10时就只有部分反应。同时即使金属离子含量很小,相对分子质量也会下降很多,这可能是因为离子参与了反应使活性中心增多而导致的结果。从实验数据上看金属铜离子的含量

-6

聚合速度不聚

不聚适中快快相对分子质量×10

—

—

7811142000937

4

最多不能超过0.5×10

ΠΠ×10

4

-6

。

+3

++3431

1

0.5

2+

表5　63

+3

3

3600

3

3685

2.3　　　注“:-”表示不反应“;+”示小部分反应“;++”示大部分反应“;3”示全反应。

AM在水溶液中的存在形式、形态随pH值大小而改变。因此聚合体系pH值将影响聚合速率、聚合物溶解性,聚合物相

[53　检测结果对比

根据国标规定的方法,对原有工艺生产的产品及新工艺生产的产品进行比较,结果如表6。

表6　结果对比

名　　称固含量Π%相对分子质量Π×104

游离单体Π%水溶速度水解度Π%筛余物Π%

原工艺

855790.52402515

对分子质量及结构形态。在多次实验中发现碱助剂对聚合产品也有很大影响,为此在其它条件不变的情况下,做了碳酸钠对相对分于质量影响,实验见表3。

表3　碳酸钠对相对分子质量的影响

NaCO3Πg

4567

新工艺

9011420.362402710

聚合速度适中

较快快水溶性较差好好相对分子质量×104

10851142971894

　　从表中数据可见,随着碳酸钠用量的增多,聚合速度和水溶性都越来越好,但相对分子质量初期增加而后却减小。综合以上几方面因素碳酸钠用量5g较为适宜。

2.4　铜离子对产品质量的影响

4　结　论

根据实验结果确定了最佳工艺条件,既引发体系为过硫酸盐和亚硫酸盐组成,单体浓度为28%,反应温度为55℃,碳酸钠用量为5g,铜离子

含量控制在0.5×10以下,根据这个结果对工艺进行整改,在不增加设备的情况下,保证了产品质量,同时也使生产更趋于稳定。

-6

因为AM是由丙烯腈经Cu-Al-Zn催化剂水合生成的,其中含有Cu等金属离子,虽经树

2+