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技術(shù)知識

聚丙烯酰胺新產(chǎn)品的合成

時間:2021-10-09 09:49:49

摘要:聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的水溶性的溶液,有粉末狀、溶液及膠體等多種類型。對聚丙烯酰胺的合成技術(shù)進(jìn)行研究,優(yōu)化生產(chǎn)加工技術(shù)措施,獲得更多的新產(chǎn)品,使其滿足市場的需要。

聚丙烯酰胺通過聚合反應(yīng)獲得,可以通過丙烯酰胺單體聚合而成,也可以通過對丙烯酰胺聚合物進(jìn)行改性處理,得到需要的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。通過自由基的聚合而完成產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程,經(jīng)過了鏈的引發(fā)、鏈增長以及鏈終止、鏈轉(zhuǎn)移等過程,促進(jìn)聚丙烯酰胺的合成。

1、聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺是通過聚合反應(yīng)獲得的,幾乎不溶于有機(jī)溶劑,在水中的溶解度比較高,無毒、無腐蝕性。經(jīng)常被應(yīng)用于油田三次采油階段,通過溶解形成聚合物母液,稀釋配比后,注入到油層中,驅(qū)替油流,提高油田的采收率。

聚丙烯酰胺有陽離子型、陰離子型、非離子性等具體的類型,可以聚合成多種分子量的結(jié)構(gòu),低分子量、中分子量、高分子量及較高分子量的聚合物,滿足聚合物注入中對分子量不同的需求。

2、聚丙烯酰胺新產(chǎn)品的合成

丙烯酰胺在引發(fā)劑的作用下,自由基的聚合反應(yīng),獲得聚丙烯酰胺。通過溶液聚合的方式、乳液聚合方式、懸浮聚合方式以及本體聚合的方式,完成產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

2.1 溶液聚合技術(shù)措施

溶液聚合是通過單體、引發(fā)劑以及溶劑的組合形成,具有突出的特點,獲得高質(zhì)量的聚合物產(chǎn)品,污染少,聚合物的產(chǎn)率高,不需要對溶劑進(jìn)行回收處理,減少了加工環(huán)節(jié),提高了聚合反應(yīng)的可靠性。在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下,聚合物的自由基引發(fā)的聚合反應(yīng),引發(fā)過程可以遵循氧化還原的引發(fā)作用,獲得不同分子量的聚合物產(chǎn)品。

聚合反應(yīng)過程中,通過自由基的聚合反應(yīng),產(chǎn)生的熱能無法釋放,結(jié)合不同的引發(fā)劑,降低聚合反應(yīng)的溫度,提高聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。對溶液聚合技術(shù)的優(yōu)化,研究更多的引發(fā)劑體系,對介質(zhì)的pH值進(jìn)行控制,并增加各種添加劑,在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下,加快聚合反應(yīng)的速度,形成自由基反應(yīng)的規(guī)律。

低濃度的聚合物可以在反應(yīng)釜中進(jìn)行聚合反應(yīng),經(jīng)過離子交換的丙烯酰胺水溶液,在惰性氣體的保護(hù)下,加入亞硫酸鈉溶液,聚合一定時間后,得到聚丙烯酰胺產(chǎn)品。加入異丙醇等轉(zhuǎn)移劑,得到不同分子量的聚丙烯酰胺,合理控制引發(fā)劑的用量,加快轉(zhuǎn)移劑的選擇和使用,獲得高分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺。

2.2 反相乳液聚合技術(shù)措施

將聚合物單體水溶液分散在乳化劑中,乳化劑需要是油包水型的,引發(fā)聚合反應(yīng),形成被水溶脹的顆粒,在油中的分散體系,油包水型的膠乳。乳液的穩(wěn)定性對聚合物的性質(zhì)影響比較大,需要選擇較佳的油包水型的乳化劑,在乳膠離子外層形成保護(hù)膜,保持乳液的穩(wěn)定,防止互相碰撞粘連,形成新的分子結(jié)構(gòu),而影響到聚合物的性能。反相乳液聚合技術(shù)需要大量的有機(jī)溶劑,擴(kuò)大規(guī)模組織生產(chǎn),技術(shù)復(fù)雜,成本高。通過反相乳液或者反相微乳液的聚合方式,獲得需要的聚合物成分,滿足聚合物市場的需求。

2.3 懸浮聚合工藝技術(shù)措施

丙烯酰胺水溶液在分散的穩(wěn)定劑存在的條件下,進(jìn)行懸浮聚合,達(dá)到需要的產(chǎn)品質(zhì)量。穩(wěn)定劑可以是醋酸纖維素或者二甲苯等,引發(fā)后進(jìn)行聚合反應(yīng),獲得聚丙烯酰胺,經(jīng)過脫水分離,干燥處理,得到高品質(zhì)的聚合物。

2.4 聚合物新產(chǎn)品合成的研發(fā)

我國聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝比較落后,總體的生產(chǎn)規(guī)模小,單體的產(chǎn)量低。技術(shù)水平低,不能滿足多種生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的需要。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后,迫切要求研發(fā)新產(chǎn)品,促進(jìn)聚丙烯酰胺合成工藝的發(fā)展。

大力研究和開發(fā)大分子量的聚丙烯酰胺產(chǎn)品,盡可能實現(xiàn)產(chǎn)品型號的多樣化、無毒化。形成規(guī)模生產(chǎn)的態(tài)勢,擴(kuò)大聚合物生產(chǎn)規(guī)模,減少聚合物的進(jìn)口數(shù)量,提高我國的生產(chǎn)能力。開發(fā)適應(yīng)高溫環(huán)境及三次采油技術(shù)的聚丙烯酰胺,擴(kuò)大聚合物的使用范圍,創(chuàng)造較佳的經(jīng)濟(jì)效益。

為了得到更多的聚合物新產(chǎn)品,對聚合物的生產(chǎn)加工技術(shù)措施進(jìn)行升級改造,通過對引發(fā)劑、乳化劑的研究,創(chuàng)造更多的引發(fā)劑的類型,或者改變聚合的條件,使聚合物的成分發(fā)生改變,得到更多不同分子量的聚丙烯酰胺,滿足不同生產(chǎn)工藝的要求。

采用新氧化還原體系,使用丙烯酰胺和丙烯酸作為單體,共聚后得到陰離子型的聚丙烯酰胺,研究引發(fā)劑的用量,聚合反應(yīng)條件的控制,溫度和壓力的數(shù)據(jù),對聚合反應(yīng)的影響。通過對產(chǎn)物的檢測分析,生產(chǎn)出的聚丙烯酰胺分子量,溶解性能好。

將聚丙烯酰胺改性處理,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殛栯x子型的聚丙烯酰胺,將甲醇溶液加注到丙烯酰胺中,反應(yīng)完全后,加入胺溶液,對聚合物進(jìn)行改性處理。形成陽離子聚丙烯酰胺,通過共聚和改性處理,獲得新的聚合物產(chǎn)品,滿足市場對聚合物的需求。

3、結(jié)束語

通過對聚丙烯酰胺新產(chǎn)品的合成技術(shù)措施的研究,獲得更多的新產(chǎn)品,滿足化工生產(chǎn)的需要。隨著聚丙烯酰胺在各個行業(yè)需求量的增加,聚合物新產(chǎn)品的合成技術(shù)不斷發(fā)展,選擇較佳的生產(chǎn)加工技術(shù)措施,對聚合物進(jìn)行聚合或者改性處理,得到需要的高品質(zhì)聚丙烯酰胺溶液,獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。