聚丙烯酰胺聚合法都有哪些
1.反相乳液聚合法
反向乳液聚合是指单体的水溶液借助油包水型(W/O)乳化剂分散在油的连续相介质中的聚合反应成为反相乳液聚合。聚合体系主要出单体、有机相、引发剂和乳化剂组成。
反相乳液聚合的特点是在便于散热和低粘度介质中聚合的条件下,可以采用浓单体聚合。反向乳液聚合时,乳液或胶乳的稳定性对聚合和产品都是十分重要的指标,也是该方法的难点。解决此问题的关键是选择适当的乳化剂系统,因为乳化剂在乳胶粒的最外层构成吸附膜,通过吸附膜的阻隔空间位障作用,可防止粒子粘并,以实现乳液的稳定。反向乳液聚合中常根据乳化剂的亲水亲油平衡值和内聚能的大小来选择,反向乳液聚合机理的研究表明,采用非离子型乳化剂,油溶性引发剂,在脂肪烃或芳中进行聚合反应时,其反应场所都是在单体液滴中。AM反向乳液聚合动力学研究表明,根据所用的溶剂、乳化剂、引发剂的种类以及量的不同,聚合速率对各因素的引来关系也不同。
反相乳液聚合法生产的PAM胶乳与溶液聚合法生产的水溶胶和干粉相比,胶乳的溶解速度快,分子量高分不且窄,残留单体少,聚合反应中黏度小,易散热也易控制,但本法生产成本高,技术也复杂。
2.反相微乳液聚合法
近年来,在反相乳液聚合的基础上又出现了反相微乳液聚合法。用表面活性剂稳定微乳液而使丙烯酰胺聚合,克制的热力学稳定、光学上透明的水溶性聚合物微乳胶,其粒度分布均为,分子量在10的6次方-10的7次方,具有良好的流变性,如此制得的产品和用乳液聚合技术制得的产品,两者的性质和特点是不同的。微乳胶产品已进入市场,但其工业化生产受到限制,因为聚合时所需表面活性剂与单体之比高,以至于成本太高。
3.悬浮聚合法
单体水溶液以小液珠悬浮在有机溶剂中进行的聚合反应叫做悬浮聚合。聚合体主要由单体、引发剂、有机溶剂和分散稳定剂四部分组成。在悬浮聚合中,AM水溶液在Span60、无机氨化物等分散稳定剂存在下,在汽油、二甲苯、四氯乙烯中形成稳定的悬浮液,引发聚合。悬浮聚合结束后,经共沸脱水、分离、干燥,得到珠状货粉状产品。出悬浮聚合的到的产品,固含量大于90%,聚合率95%,残留量0.5%,产品有良好的水溶性。
在悬浮聚合中聚合反应在悬浮于水中的单体液滴内进行的,所以本质上每颗液滴可认为是一个小的本体聚合反应器,所不同的单体液滴很小,在水中分散得很好,比本体聚合易于排出聚合热。悬浮聚合工艺国语简单,聚合热与于排出,操作控制方便,聚合物易于分离、洗涤、干燥,产品也较纯净,且可直接用于加工成型。但是由于悬浮聚合中,大量的有机溶剂被使用,有机溶剂的回收作业是悬浮聚合中的一个难题,而且聚合成本噶搜,所以悬浮聚合在国内也没有被广泛采用。
4.沉淀聚合法
这种AM聚合是在有机溶剂或水和有机溶剂混合溶液中进行。在聚合反应过程中,PAM一旦生成就沉淀析出,使反应体系出现两相。因此聚合是在非均相体系中进行,叫沉淀聚合。沉淀聚合得到的聚合物最大分子量较低,因为在聚合过程中使用的有机溶剂,对丙烯酰胺的聚合是很活波的链转移剂,此外,当聚合物的分子链增长到一定长度后便沉淀出来,因而限制了分子链的进一步增长,但其分子量分布窄。沉淀聚合体系黏度小,聚合热易散发,聚合物分离和干燥都比较容易。
5.衍生物聚合法
AM聚合物易得高分子PAM,而AM与其它任何单体共聚,都不能获得其均聚物那样高聚合度的产品。但此反应智能进行在聚合物离子表面,产品自理化程度很低,且不均匀。为达到较高的化学转化,并说明介质国语粘稠的现象,须在稀溶液中(5%以下)反应,所得产品有效物含量较低,且这类改性物一般贮存稳定性较差,易自发进行交联或分解。
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