阳离子聚丙烯酰胺的生产工艺

阳离子聚丙烯酰胺的生产工艺

    阳离子聚丙烯酰胺由于分子链上带有正电荷而成为许多工业部分的重要材料和助剂。在污水处理中作为絮凝剂用于矿业、冶金、纺织、造纸等行业。在石油工业中用于多种作业，如钻井和开发所用的防止泥页岩水化膨胀的黏土稳定剂，钻井和采油污水处理用的浮选絮凝剂、酸化液的稠化剂，三次采油用的堵水调剖剂，钻井和完井用的油层保护剂等。在造纸工业中可用作助留剂、施胶剂和增强剂，大大改善了纸张的性能，使之具有较大的市场需求量。

    一、工艺流程 

     阳离子聚丙烯酰胺生产工艺流程如下图：

干粉状阳离子聚丙烯酰胺合成工艺流程图

    二、阳离子单体选择 

     共聚方法合成阳离子聚丙烯酰胺，是用一种阳离子单体与丙烯酰胺单体发生共聚合反应，从而在聚合产物中引入阳离子单元。使用水溶性好的含有烯键的季铵盐类化合物作为阳离子单体，所合成聚合物与某些改性方法所合成的聚合物相近，季铵盐单体主要有：

    （1）二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯；

    （2）二烯丙基二甲基氯化铵；

    （3）甲基丙烯酰氧乙基*基铵甲基硫酸酯；

    （4）丙烯酸乙酯基*基氯化铵；

    （5）（甲）丙烯酸-2-羟基丙酯基*基氯化铵；

    （6）苯乙烯苄基*基氯化铵；

    （7）二烯丙基二乙基氯化铵；

    大量的实验对比表明，阳离子单体主要选择以下3种。

    （1）二烯丙基二甲基化铵；

    （2）丙烯酸乙酯基*基氯化铵；

    （3）（甲）丙烯酸-2-羟基丙酯基*基氯化铵。

    三、引发剂与用量 

    V65:1000mg/l；

    PA-5:20mg/l；

    Per：40mg/l；

    CuSO4:0.25mg/l;

    EDTA:0.73mg/l;

    NaFS:40mg/l。

    四、单体配比 

    阳离子单体/丙稀酰胺：5%-15%；

    单体总浓度：（阳离子单体+丙烯酰胺）/水：25%。

    五、聚合反应条件 

    反应温度：20℃；

    反应PH值：7。

    六、技术操作方法 

    （1）按聚合配方称取丙烯酰胺水溶液、季铵盐单体、去离子水至混合容器中。

    （2）搅拌15min，以少量的浓HCL溶液调PH至预定值。

    （3）调温度至预定值后，将溶液转入已加入有一定量偶氮引发剂的保温容器内的聚合袋中，装上温度记录仪。吹氮气30min，除氧。

    （4）按要求加入一定量的氧化剂、还原剂及其他助剂。停止吹氮气、封口。

    （5）反应4h，取出聚合胶快，室温冷却。

    （6）将胶块剪成块后用料理机造粒。

    （7）放入60℃烘箱中干燥12h。

    （8）研磨，过筛，装袋。

    （9）分析固含量、相对分子质量等指标。