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陽離子聚丙烯酰胺的生產技術

陽離子聚丙烯酰胺由于分子鏈上帶有正電荷而成為許多工業部分的重要材料和助劑。在污水處理中作為絮凝劑用于礦業、冶金、紡織、造紙等行業。在石油工業中用于多種作業,如鉆井和開發所用的防止泥頁巖水化膨脹的黏土穩定劑,鉆井和采油污水處理用的浮選絮凝劑、酸化液的稠化劑,三次采油用的堵水調剖劑,鉆井和完井用的油層保護劑等。在造紙工業中可用作助留劑、施膠劑和增強劑,大大改善了紙張的性能,使之具有較大的市場需求量。

? ? 一、工藝流程

? ? ?陽離子聚丙烯酰胺生產工藝流程如下圖:

干粉狀陽離子聚丙烯酰胺合成工藝流程圖

? ? 二、陽離子單體選擇

? ? ?共聚方法合成陽離子聚丙烯酰胺,是用一種陽離子單體與丙烯酰胺單體發生共聚合反應,從而在聚合產物中引入陽離子單元。使用水溶性好的含有烯鍵的季銨鹽類化合物作為陽離子單體,所合成聚合物與某些改性方法所合成的聚合物相近,季銨鹽單體主要有:

? ? (1)二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯;

? ? (2)二烯丙基二甲基氯化銨;

? ? (3)甲基丙烯酰氧乙基三甲基銨甲基硫酸酯;

? ? (4)丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨;

? ? (5)(甲)丙烯酸-2-羥基丙酯基三甲基氯化銨;

? ? (6)苯乙烯芐基三甲基氯化銨;

? ? (7)二烯丙基二乙基氯化銨;

? ? 大量的實驗對比表明,陽離子單體主要選擇以下3種。

? ? (1)二烯丙基二甲基化銨;

? ? (2)丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨;

? ? (3)(甲)丙烯酸-2-羥基丙酯基三甲基氯化銨。

? ? 三、引發劑與用量

? ? V65:1000mg/l;

? ? PA-5:20mg/l;

? ? Per:40mg/l;

? ? CuSO4:0.25mg/l;

? ? EDTA:0.73mg/l;

? ? NaFS:40mg/l。

? ? 四、單體配比

? ? 陽離子單體/丙稀酰胺:5%-15%;

? ? 單體總濃度:(陽離子單體+丙烯酰胺)/水:25%。

? ? 五、聚合反應條件

? ? 反應溫度:20℃;

? ? 反應PH值:7。

? ? 六、技術操作方法

? ? (1)按聚合配方稱取丙烯酰胺水溶液、季銨鹽單體、去離子水至混合容器中。

? ? (2)攪拌15min,以少量的濃HCL溶液調PH至預定值。

? ? (3)調溫度至預定值后,將溶液轉入已加入有一定量偶氮引發劑的保溫容器內的聚合袋中,裝上溫度記錄儀。吹氮氣30min,除氧。

? ? (4)按要求加入一定量的氧化劑、還原劑及其他助劑。停止吹氮氣、封口。

? ? (5)反應4h,取出聚合膠快,室溫冷卻。

? ? (6)將膠塊剪成塊后用料理機造粒。

? ? (7)放入60℃烘箱中干燥12h。

? ? (8)研磨,過篩,裝袋。

? ? (9)分析固含量、相對分子質量等指標。


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