星形阳离子聚丙烯酰胺合成条件的优化
阳离子聚丙烯酰胺的合成方法
阳离子聚丙烯酰胺的合成方法丙烯酰胺通过自由基聚合反应制备得到的共聚物或者均聚物即为聚丙烯酰胺及其衍生物。
根据反应介质中单体的分散状态,合成方法可以分为溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合;根据聚合物和单体在反应介质中的溶解状态,又可以分成非均相聚合和均相聚合,下面着重介绍三种常用的阳离子聚丙烯酰胺合成方法。
1、水溶液聚合法在CPAM 的生产过程中,水溶液聚合法是研究时间最早、工业化生产最成熟的聚合方法,也是目前聚丙烯酰胺类的生产厂家主要采用的聚合方法。
它是将引发剂、丙烯酰胺和阳离子单体溶于水中形成均相体系后,在引发剂的诱导作用下进行的聚合反应。
诸多研究人员围绕水溶液聚合的反应温度、引发体系及单体浓度等影响因素开展了一系列科学研究。
以DMDAAC和AM作反应单体,以K2S2O8/ NaHSO3为复合引发剂,通过水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC)。
对产物结构进行了红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征,证明聚合物的成功合成。
通过考察各单因素对聚合产物分子量的影响,从而确定了最佳反应条件为:引发剂用量0.05%,单体浓度30%,W DMDAAC:W AM=0.5:1,W K2S2O8:W NaHSO3=1:0.7,聚合温度5℃,聚合时间60min。
用偶氮引发剂和氧化还原引发剂共同组成复合引发体系,通过水溶液聚合引发AM 和DMC 反应,成功制得了特性粘度10.59dL/g,溶解时间20min 的阳离子型聚丙烯酰胺。
将AM,DMDAAC和丙烯酸丁酯(BA)作为反应单体,通过自由基聚合制备得到了一种疏水缔合型的阳离子聚(丙烯酰胺-co-二甲基二烯丙基氯化铵-co-丙烯酸丁酯) [P(AM-DMDAAC-BA)],核磁共振氢谱表征结果证明合成的为疏水缔合阳离子共聚物,热重分析(TG)结果表明该共聚物具有良好的热稳定性。
以AM和DMC为共聚单体,以氧化还原引发剂( NH4) 2S2O8/ NaHSO3和偶氮类引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成复合引发体系,通过水溶液聚合法制备CPAM,系统探究了反应条件对聚合产物的影响,得到制备较高分子量CPAM 的最佳工艺参数为单体总质量分数35%,氧化还原引发剂用量0.06%,偶氮引发剂用量0.09%,尿素用量1.5%,EDTA-2Na用量1.5%。
高分子量阳离子聚丙烯酰胺的合成方法及优化
高分子量阳离子聚丙烯酰胺的合成方法及优化阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应用于污泥脱水、工业废水及市政污水的处理。
目前,阳离子聚丙烯酰胺系列产品絮凝剂在美国、日本、欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量的75%~80%。
近年来,国内对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场需求在不断增加,但在应用方面,大多局限于污水及污泥处理,用于饮用水源处理的研究较少;在使用过程中,存在价格昂贵、缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题,使得絮凝剂的卫生安全存在较大隐患。
在一些情况下和一定范围内,阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大,处理效果越好。
阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以去除的有机污染物有较好的去除效果,但由于聚丙烯酰胺产物中存在未聚合的丙烯酰胺单体,丙烯酰胺是一种水溶性、具有神经毒性和遗传毒性的致癌物,极大的限制了其在原水处理中的应用。
1、阳离子聚丙烯酰胺的合成方法控制反应温度为25℃,将一定量的AM、DAC、偶氮引发剂A及各种助剂用蒸馏水溶解、搅拌均匀后,转移到三颈瓶中,通入氮气驱氧10min后,加入氧化剂,继续通氮气10min,再加入还原剂,5min后停止通氮气,密闭聚合,反应5h后得到白色透明胶体状阳离子聚丙烯酰胺。
2、CPAM的合成条件优化(1)有机偶氮引发剂A用量对聚合反应的影响固定其他条件,研究了偶氮引发剂A的用量对产物相对分子质量和溶解性影响。
A的用量对产物相对分子质量和溶剂性影响显著。
用量过少时,产物的分子量较低,这是由于A分解产生的自由基浓度过低,不能继续引发单体的聚合,致使单体反应不完全。
用量过多时,产生自由基速率较快,聚合速度提高,聚合物会发生亚胺化交联,使聚合物中的线性分子成分减少,溶解性降低,分子量也相应下降。
实验确定偶氮引发剂A的最佳用量为0.5‰。
(2)氧化还原引发剂用量对聚合反应的影响偶氮引发剂A适合在中高温条件下引发;而氧化还原引发体系可使体系的活化能降至50~60kJ/mol,可在较低的温度(0~30℃)下引发聚合,但单独使用氧化还原引发剂又存在反应时间过长、反应不彻底、引发效率低、产物溶解性差等缺点。
阳离子聚丙烯酰胺生产工艺
阳离子聚丙烯酰胺生产工艺
阳离子聚丙烯酰胺生产工艺通常采用以下步骤:
1. 原料准备:将所需的丙烯酰胺、异丙醇、过氧化氢、N,N-亚硫酰二甲酰二胺等原料按照一定比例准备好。
2. 反应:将准备好的原料加入反应釜中,在一定温度下进行聚合反应,通常需加入一定量的氧化剂加速反应。
反应时间一般为数小时。
3. 终止反应:当聚合反应完成后,加入一定量的甲醛作为终止剂,停止反应。
4. 沉淀:将反应液中的阳离子聚丙烯酰胺通过脱水、沉淀等方式进行分离。
5. 干燥:将沉淀后的阳离子聚丙烯酰胺通过旋转蒸发、真空干燥等方式进行干燥处理,最终得到产品。
以上是阳离子聚丙烯酰胺生产工艺的基本流程,具体的细节操作会根据不同厂家、产品要求等有所差异。
DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究
DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究作者:穆念秀,张爱莉来源:《科技资讯》 2011年第12期穆念秀张爱莉(胜利油田华滨化工有限责任公司山东滨州 256600)摘要丙烯酰胺(AM)类聚合物是指丙烯酰胺的均聚物及丙烯酰胺与其它单体形成的共聚物的统称,聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物是一类新型的高分子产品,是水溶性聚电解质中最重要的品种之一。
本文以丙烯酰胺(AM)和二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)作为共聚单体,采用(NH4)2S2O8-NAHSO3组成的氧化还原体系作为引发剂引发AM与DMAPMA共聚合反应,合成分子量较高的阳离子聚丙烯酰胺。
关键词:丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺氧化还原引发体系中图分类号:TS727文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)04(c)-0000-001 引言1.1课题的背景和意义聚丙烯酰胺(PAM)为一种线型高分子聚合物,具有优良的增稠絮凝、沉降、过滤增粘、助留、净化等多项功能。
PAM本身能延伸出许多重要的下游产品,在石油、造纸水处理、纺织等许多行业中用途日益广泛,对国民经济的发展起到良好的推动作用。
它在精细化工领域的开发日渐活跃,具有广阔的发展前景。
分子量大小是聚丙烯酰胺的主要性能指标之一。
高分子量聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂,中等分子量的主要用作纸张的干强剂,低分子量的用作分散剂。
其中高分子量的聚丙烯酰胺的絮凝剂作用普遍受到人们的关注。
我国无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂大体维持在年均10%的增长速度。
改革开放以来,我国工业取得高速发展的同时,我国的环境污染也越来越严重,近年来随着可持续发展战略的全面实施和人们生活水平的提高,人们越来越注重环保和生活质量,污水的处理也越来越受到人们的广泛的关注。
由于我国污水处理量大,对絮凝剂的需求也非常大,而我国产品质量却不高,大部分都需要进口,国外产品高昂的价格限制了我国环境的健康发展。
鉴于此,开发出新技术,新工艺,高效无毒,产品质量高,效果好,成本低的产品,对于提高我国水处理能力具有十分现实的意义。
阳离子聚丙烯酰胺的合成制备方法
阳离子聚丙烯酰胺的合成制备方法阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物,由于它具有多种活泼的基团,可与许多物质亲和、吸附形成氢键。
主要是絮凝带负电荷的胶体,具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能,适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是由非离子结构单元丙烯酰胺和一种或几种阳离子结构单元组成的共聚物。
从目前的合成方法看,阳离子聚丙烯酰胺的制备方法一般可分为两大类:一是聚丙烯酰胺的阳离子改性法,该法是通过曼尼希反应在丙烯酰胺上引入胺类分子,常用的有二甲胺、二乙胺、三甲胺等,也有使用哌嗪、N-甲基对二氮己烷,包括非离子聚丙烯酰胺水溶液的阳离子化、对乳液聚丙烯酰胺进行阳离子化、天然高分子接枝阳离子聚丙烯酰胺。
二是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚法,此方法的研究是为了获得在聚合物性能上达到某一特定用途的阳离子聚丙烯酰胺产品,其技术的关键是正确选择阳离子共聚单体,确定最佳的共聚反应体系及聚合工艺条件。
常用的阳离子单体结构中的阳离子基团一般为含氮基团,包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DAC or AOTAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺(DMC)、二甲基二烯丙基氯化胺(DMDAAC or DADMAC)、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(AODBAC or DBC)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(MBDAC or MADAMBQ)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵(AMPTAC)等。
丙烯酰胺共聚产品以电荷度可控、电荷分布均匀和制备工艺简单而备受瞩目,其特点是高分子长链上既有酰胺基团,又有大量带正电荷的阳离子基团,在酸性或碱性中均呈现正电性,对带负电荷悬浮颗粒的污水进行絮凝沉淀时,具有极强的澄清效果,因此,近几年来国内外对阳离子聚丙烯酰胺产品的合成研究表现出了较大的兴趣。
星形阳离子型聚丙烯酰胺共聚物的制备、表征及絮凝应用
Ke r : sarc po y e y wo ds t - o l m r;po y c ya i e; m e ha r 1 y1 ye hy rm e h m moni l a r lm d t c y o ox t 1ti t yla um l rde;foc ulnt ch o i l c a s维普资讯 来自第 3 4卷第 4期
2 0 年 7月 07
浙 江 大 学 学 报 ( 学版 ) 理 J u nto / ein r vsiy.ce c si o ) o rht fZw w gUna rz ( d n eEd n a : hja j u n e.t S i. n ct l / w .o ilsj e u c / i i p u
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星 形 阳 离 子 型 聚 丙 烯 酰 胺 共 聚 物 的 制 备 、 征 及 絮 凝 应 用 表
郑 宝 庆 , 锦 文 钱
( 江大学 高分子科学研究所 , 江 杭州 302) 浙 浙 10 7
摘 要 : 以过 硫 酸 铵 和 季 戊 四 醇 为 氧 化 还 原 引 发 体 系 引 发 丙 烯 酰 胺 ( AM ) 甲基 丙 烯 酰 氧 乙 基 三 甲 基 氯 化 铵 与
a d c to c de r eofs a - op y e a nv tga e n a ini g e t r c ol m rw si esi t d. The fo c a i n p ror a eofsa — A M — lc ulto e f m nc t r P( DM C) i a i n K ol n s s nson w a t did a d i w a o u pe i s s u e n t s f und t tis efce c s be t r t a elv nt1ne - o l m e . ha t fi in y wa te h n r e a i arc po y s
聚丙烯酰胺的合成方法
聚丙烯酰胺的合成方法(实用版4篇)《聚丙烯酰胺的合成方法》篇1聚丙烯酰胺(Polyacrylamide) 是一种高分子聚合物,通常用于水处理、石油开采、造纸、纺织、医药等领域。
下面是聚丙烯酰胺的合成方法:1. 均相聚合法均相聚合法是制备聚丙烯酰胺最为常见的方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和水溶液,在引发剂的作用下进行聚合反应。
常用的引发剂包括过硫酸铵、过氧化氢、偶氮二异丙腈等。
在聚合过程中,需要控制反应温度、pH 值、反应时间等因素,以获得合适的聚合度和分子量。
2. 异相聚合法异相聚合法是指在聚合过程中,使用悬浮剂或乳化剂将丙烯酰胺单体和水溶液分离,以形成聚合物颗粒。
该方法可以制备高分子量的聚丙烯酰胺,但需要复杂的分离和洗涤步骤。
3. 辐射聚合法辐射聚合法是指在聚合过程中,使用放射线(如紫外线、γ射线等) 引发聚合反应。
该方法可以制备高质量、高分子量的聚丙烯酰胺,但需要特殊的设备和操作技术。
4. 化学聚合法化学聚合法是指在聚合过程中,使用化学反应将丙烯酰胺单体合成为聚丙烯酰胺。
该方法可以制备具有特殊功能团的聚丙烯酰胺,但需要复杂的合成步骤和专业知识。
《聚丙烯酰胺的合成方法》篇2聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM) 是一种高分子聚合物,常用于水处理、石油开采、造纸、纺织等领域。
聚丙烯酰胺的合成方法主要有以下几种:1. 自由基聚合法自由基聚合法是聚丙烯酰胺合成的主要方法之一。
该方法使用丙烯酰胺单体和自由基引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的自由基引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化钠、硫酸铵等。
该方法的优点是反应速度快,聚合度高,但缺点是容易产生分支结构,影响聚合物的性能。
2. 离子聚合法离子聚合法是另一种聚丙烯酰胺的合成方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和离子引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的离子引发剂包括硫酸铵、氯化铁等。
该方法的优点是聚合度高,分支结构少,但缺点是反应速度慢,需要较长的反应时间。
阳离子聚丙烯酰胺技术标准
阳离子聚丙烯酰胺技术标准阳离子聚丙烯酰胺(简称阳离子PAM)是一种重要的高分子材料,具有卓越的絮凝沉降性能,在水处理、土壤改良、石油开采等领域有着广泛的应用。
为了确保阳离子PAM产品的质量稳定和生产过程的标准化,制定了相关的技术标准。
本文将对阳离子PAM技术标准进行详细的介绍,包括产品性能、质量指标、生产工艺、质量控制等方面。
一、产品性能1. 外观与形态:阳离子PAM产品应为白色至浅黄色颗粒状固体,不得出现结块、凝团或异物。
2. 溶解性能:产品在25℃下应快速溶解于水,形成透明或微浑浊的溶液,不得出现悬浮物或沉淀。
3. 相对分子质量:阳离子PAM产品的相对分子质量应符合标准要求,且产品应具有适当的分子量分布,以确保其在不同应用领域具有良好的表现。
4. 降解性能:产品的降解性能应符合相关标准要求,避免对环境造成负面影响。
二、质量指标1. 固含量:阳离子PAM产品的固含量应符合标准要求,以确保生产和使用过程中的稳定性。
2. 离子度:产品的阳离子度应符合标准要求,以确保产品在水处理等领域具有良好的絮凝效果。
3. 溶解度:产品的溶解性应符合标准要求,以确保产品可以在实际应用中快速有效地溶解。
4. 细度:产品的颗粒细度应符合标准要求,以确保产品在使用时可以均匀分散,并具有良好的絮凝效果。
三、生产工艺1. 原料采购:生产企业应选择优质的丙烯酰胺和相关化学试剂作为原料,并建立健全的供应体系,确保原料的稳定供应。
2. 反应工艺:生产企业应建立规范的反应工艺流程,控制反应温度、压力、PH值等关键参数,确保产品质量稳定。
3. 干燥与成型:生产企业应选择适当的干燥设备和成型工艺,确保产品的固含量和颗粒形态符合标准要求。
四、质量控制1. 原料检验:生产企业应建立严格的原料检验制度,对采购到的丙烯酰胺、离子交换剂等原料进行全面检测,确保原料质量符合标准要求。
2. 在线监测:生产企业应建立完善的生产过程在线监测体系,对关键参数如反应温度、PH值等进行实时监控,及时调整生产参数。
星形阳离子聚丙烯酰胺合成条件的优化
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2O1 技 术1 0
进 步 TECH NoLoGY
良好的可漂性 。 3 5 2 2 浆手 抄片 的抗 张指 数 、 裂指 数 、 折 度和 . 0 5 撕 耐
耐破 指数在 3 -4 。R打浆 度范 围内随打 浆度增大 而上 4 6S
升, 直到 打浆 度为4 。 6SR左右 时达 到最 大 值 , 后随 着 然 打 浆度 的 增大 手 抄片物 理 性 能下 降 , 故2 2 浆 的最 佳 05 打 浆度在4 。 6SR左右 ; 中林 4 浆手抄片 的抗 张 指数 、 6 撕
阳离子聚丙烯酰胺工厂合成工艺流程
阳离子聚丙烯酰胺工厂合成工艺流程The synthetic process of cationic polyacrylamide in a factory typically involves several key steps. Firstly, the raw materials, including acrylamide, cationic monomer DAC, and initiator, are prepared and mixed uniformly in a blending tank. This mixture is then transferred to a polymerization reactor where nitrogen purging is conducted to remove oxygen, reducing the oxygen content to about 1%. Subsequently, an initiator is added to initiate the polymerization reaction. After the reaction is complete, the resulting gel is chopped into small pieces and sent to a granulator for granulation. The granules are then dried in a drying bed before being crushed and screened in a crushing and screening system. Finally, the crushed material is packaged, yielding the finished cationic polyacrylamide product.阳离子聚丙烯酰胺工厂的合成工艺流程通常包括几个关键步骤。
新型阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及结构表征
摘要伴随着我国经济的飞速发展,我们所面临的水污染问题日益严重,如何对污水净化成为亟待解决的重要问题。
季铵盐阳离子聚丙烯酰胺(cationic polyacrylamide CPAM)絮凝剂应用广泛、用量小、絮凝性能良好,因此其在水处理中成为研究的热点。
本论文旨在通过先合成阳离子单体,然后与丙烯酰胺(acrylamide AM)单体水溶液共聚制备阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂并确定其最佳合成工艺条件,以及研究其对高岭土模拟水样的絮凝性能。
本论文主要从事了以下四个方面的研究:(1)制备阳离子单体2-丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵并对其表征;(2)以NaHSO3/NH4S2O8引发AM与阳离子单体发生均相水溶液聚合,合成CPAM絮凝剂;(3)利用红外光谱仪、紫外光谱仪、热重、能谱仪、扫描电镜对合成的PAM、CPAM进行表征;(4)研究CPAM投加量与阳离子度等对高岭土模拟水样除浊率的絮凝效果影响。
研究结果表明:(1)2-丙烯酰胺乙基三甲基乙基氯化铵合成的最优工艺为:以NaOH-乙醇溶液作为溶剂,m AM/m CCC摩尔比为2:1、pH为7.0,反应温度为55℃,反应时间6小时,阳离子单体产率最优;(2)合成CPAM的最优工艺条件为:应温度为60℃,反应体系pH为8.0,m亚硫酸氢钠/m过硫酸铵质量比0.022g/0.062g、m丙烯酰胺/m阳离子单摩尔比为1:3、反应时间5小时,产物阳离子度为19.2%、特性粘度为8.7mPa.s;(3)对比合成的PAM、CPAM红外、热重、能谱、SEM图分析显示,有无阳离子单体的聚合反应产物在分子官能团、热稳定性、组成元素、表面外观形貌方面发生明显变化,确定引入了阳离子基团,紫外分光光度计测得CPAM中残留AM单体量为0.034%;(4)PAM、CPAM对高岭土模拟废水的絮凝实验显示,CPAM比PAM有较优的除浊性能,CPAM的最佳投加量为8~10mg.L-1左右,絮凝的最佳pH范围为7~8,对高岭土模拟水体的除浊率为92.7%,絮凝效果较好;CPAM与PAC 复配使用絮凝效果最优,其最佳絮凝工艺为:PAC与CPAM的投加量分别为3.5 mg.L-1、6 mg.L-1,体系pH值为7,高岭土模拟水样浊度去除率为96.2%~98,7%。
阳离子聚丙烯酰胺工厂合成工艺流程
英文回答:Antiion polypropyleneamide is an important high—moleculepound with extensive applications in the areas of water treatment, textiles and oil exploitation。
In accordance withthe Government ' s route, guidelines and policies, the management and regulation of synthetic processes for anionomers should be strengthened。
Among them, the steps of polymerization, meso—reaction and slurry separation are key links requiring strict enforcement of standards and requirements to ensure that the production process is safe and efficient。
The Government promotes scientific and technological innovation and environmental protection and should focus on cleaner production, pollution reduction and high—quality development for the synthesis process of anionomers。
There is a need to strengthen the regulation and guidance of manufacturing enterprises and to promote the healthy development of the APAA industry, making a positive contribution to national economic construction and high—quality development。
阳离子聚丙烯酰胺技术标准
阳离子聚丙烯酰胺技术标准一、引言阳离子聚丙烯酰胺(下文简称CPAM)是一种高分子聚合物,具有优异的水溶性和沉降性能。
CPAM的应用涵盖水处理、纸浆、矿业等多个领域,对于提高处理效率、改善水质具有重要意义。
本技术标准旨在规范CPAM的生产、质量控制和应用范围,以确保其安全可靠的使用。
二、标准适用范围本标准适用于工业生产和应用中的阳离子聚丙烯酰胺产品,包括但不限于水处理、纸浆、矿业等行业。
三、术语和定义1. 阳离子聚丙烯酰胺(CPAM):一种高分子聚合物,具有阳离子性能和沉降性,通常用于水处理和其他领域。
2. 固含量:CPAM产品中固体成分的质量比例。
3. 分子量:CPAM产品的平均分子量,通常以相对分子质量表示。
四、产品分类及要求1. 根据固含量的不同,CPAM可分为不同类型,分别规定其固含量范围和适用领域。
2. CPAM的分子量要求:不同应用领域的CPAM产品需要满足相应的分子量范围,以保证其处理效果。
五、生产工艺标准1. 原料选择:CPAM生产所使用的原料应符合国家相关标准,严禁使用有害物质。
2. 生产工艺:CPAM的生产应符合环保要求,并严格控制反应时间、温度等参数,确保产品质量稳定。
3. 质量控制:生产过程中应建立完善的质量控制体系,对原料、中间产物和成品进行全面检测和记录。
六、产品质量检验方法1. 固含量检测:采用标准方法检测样品中的固含量,确保产品符合要求。
2. 分子量测定:采用适当的分析仪器进行CPAM产品的平均分子量测定,保证其分子量符合标准要求。
3. 其他性能测试:根据不同应用领域的要求,进行流变性能、沉降性能等方面的测试。
七、产品包装、储存和运输1. 包装要求:CPAM产品应采用适当的防潮、防漏包装,并在包装上注明产品名称、生产日期、批号等信息。
2. 储存条件:CPAM产品应储存在干燥通风的库房中,远离火源和阳光直射。
3. 运输注意事项:在运输过程中应注意避免包装破损和雨淋,防止产生有害气体。
阳离子聚丙烯酰胺技术标准
阳离子聚丙烯酰胺技术标准第一部分:引言阳离子聚丙烯酰胺是一种重要的高分子材料,在水处理、纸张制造、油田开发等领域有着广泛的应用。
本技术标准旨在规范阳离子聚丙烯酰胺的生产、质量控制和应用,以保证产品的稳定性和可靠性,推动相关产业的发展。
本标准适用于阳离子聚丙烯酰胺的生产企业、使用单位及相关行业的技术人员和管理人员。
第二部分:术语和定义2.1 阳离子聚丙烯酰胺指一类根据聚丙烯酰胺结构改性而成的阳离子高分子 flocculant,其分子中含有阳离子基团。
2.2 结晶度指阳离子聚丙烯酰胺中聚丙烯酰胺分子链的有序程度,通常用X射线衍射方法测定。
2.3 子团化指阳离子聚丙烯酰胺分子链上部分丙烯酰胺单体被化学改性成其他功能基团的过程。
第三部分:产品要求3.1 外观阳离子聚丙烯酰胺应为白色或浅黄色颗粒状物质,无异物。
3.2 结晶度阳离子聚丙烯酰胺的结晶度应大于80%。
3.3 子团化程度阳离子聚丙烯酰胺应达到一定的子团化程度,以保证其在特定应用中具有所需的处理效果。
3.4 溶解性阳离子聚丙烯酰胺在水中的溶解性应符合产品技术要求。
3.5 离子度阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度应符合产品技术要求,以保证其在水处理等领域的应用效果。
第四部分:生产工艺4.1 原料选择生产阳离子聚丙烯酰胺的原料应符合相关国家标准,提高原料纯度。
4.2 聚合反应采用适宜的聚合反应条件,控制聚合温度、压力和反应时间,保证产品结晶度和分子量。
4.3 子团化处理对阳离子聚丙烯酰胺进行子团化处理,提高产品的适用性和处理效果。
第五部分:质量控制5.1 检测方法建立完善的阳离子聚丙烯酰胺质量检测方法,包括结晶度测定、离子度测定、溶解性测定等。
5.2 质量管理建立阳离子聚丙烯酰胺生产的质量管理体系,包括原料采购、产品生产、成品检验等环节。
第六部分:应用指导6.1 水处理提供阳离子聚丙烯酰胺在水处理中的应用指导,包括投加量、搅拌时间、pH值等参数控制。
6.2 纸张制造提供阳离子聚丙烯酰胺在纸张制造中的应用指导,包括浆料处理、纸张干燥等工艺要求。
阳离子聚丙烯酰胺生产工艺
阳离子聚丙烯酰胺生产工艺聚丙烯酰胺简称PAM、结构式为[-CH2-CH(CONH2)]n-,分子量在400-2000 万之间。
聚丙烯酰胺主要有两种商品形式,一种是外观为白色或略带黄色粉末状的,易溶于水,速度很慢,提高温度可以稍微促进溶解,但温度不得超过50℃,以防发生分子降解,难溶于有机溶剂。
另一种是无色粘稠胶体,还有聚丙烯酰胺乳液(上海合成树脂研究所研制)。
中性,无毒。
聚丙烯酰胺贮存于阴凉、通风、干燥的库房内,防潮、避光、防热.存放时间不宜过长。
聚丙烯酰胺按结构分为阳离子型、阴离子型、两性离子和非离子型。
1.2 阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是由一种阳离子单元和丙烯酰胺非离子单元构成的共聚物,其分子链上带有可以电离的正电荷基团(-CONH2),在水中可以电离成聚阳离子和小的阴离子,能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥,有着极强的絮凝作用。
阳离子聚丙烯酰胺被广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域,用作增稠剂、絮凝剂、减阻剂,具有凝胶、沉降、补强等作用。
CPAM 的分子量一般比NPAM 和APAM 低,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
在阳离子聚丙烯酰胺的合成中较常用的阳离子单体有甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(AMPTAC)、甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯(DM)、丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯(DA)等。
其中以DMDAAC、DAC、DMC 较常用。
(1)DMDAAC二甲基二烯丙基氯化铵,为高纯度、聚合级、季胺盐、高电荷密度的阳离子单体,含微量氯化钠和其他杂质(可控范围),分子式为C8H16NCl,分子量161.5。
该分子结构中含有烯基双键,可以通过各种聚合反应,形成线性均聚物和各种共聚物。
DMDAAC 作为阳离子单体通过均聚或共聚形成高分子。
阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化
阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化
陈龙飞
【期刊名称】《辽宁化工》
【年(卷),期】2023(52)1
【摘要】为能够切实提升阳离子絮凝剂自身絮凝性能,选用阳离子疏水表面活性单体DBC与亲水单体A12Na作为络合剂,利用AIBN与APS-NaHSO3作为复合引发剂,通过水溶性聚合法制备出一种新型阳离子聚丙凝剂P(AM-DBC)(PAD)。
该工艺操作简单,不需要加入其他模板及界面活性剂,转化效率较高。
单因子试验发现,PAD的特征黏性为1018.7 mL·g^(-1),单体摩尔比为4.0,反应温度为
60℃,EDTA-2Na含量为0.5%。
利用反应表面方法建立Box-Behnken模式,对试验条件进行了最优,并在此基础上对试验数据进行了校正。
结果表明,在42%的总单体含量,0.56%的EDTA-2Na, pH=4和60℃反应温度下,可以获得1 027.1 mL·g^(-1)。
所制得的PAD具有良好物理力学性质与好工业应用前景,适用于含油类污水治理。
【总页数】4页(P38-40)
【作者】陈龙飞
【作者单位】辽宁省石油化工规划设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ201
【相关文献】
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分散法制备阳离子聚丙烯酰胺(CPF)及应用的开题报告
分散法制备阳离子聚丙烯酰胺(CPF)及应用的开题报告一、研究背景和意义阳离子聚丙烯酰胺(CPF)是一种高分子有机化合物,具有良好的水溶性、保湿性、黏合性和吸附分离性,被广泛应用于纸浆、皮革、印染、药品、化妆品等领域。
传统的制备方法主要为溶液聚合法、微乳液聚合法和乳液聚合法等。
这些方法在实际生产中存在着很多问题,例如反应速度慢、产物杂质多、成本高等。
因此,寻求一种简单、高效、节能的制备方法是非常必要的。
分散法是一种新颖的高分散聚合法。
该方法具有反应速度快、产物纯度高、催化剂用量少等优点,因此在应用上具有重要的价值。
近年来,分散法制备CPF也逐渐得到了广泛关注。
本研究旨在通过分散法制备CPF,并进一步探讨其应用领域。
二、研究内容本研究将采用分散法制备CPF,具体研究内容包括:1. 原料的选择与处理:选用聚丙烯酰胺单体、过氧化氢等原料,并对原料进行适当处理,保证制备的CPF纯度和性能。
2. 反应条件的优化:探究适宜的反应温度、反应时间、催化剂用量等反应条件,以获得较好的产物质量。
3. CPF的表征与分析:利用FTIR、NMR等表征手段对制备得到的CPF进行表征,分析其结构、组成和性质。
4. 应用研究:选取纸浆、皮革、药品等领域,评价CPF的应用性能。
三、预期研究结果通过分散法制备得到纯度高、颗粒度小、分散性好的CPF,并对其进行表征和分析。
根据研究结果,进一步探讨CPF在纸浆、皮革、药品等领域的应用前景,为CPF的实际应用提供理论和实验基础。
四、研究难点和解决方法1.CPF的制备难点:CPF的聚合反应具有不确定性和复杂性,需要对反应条件和催化剂选择进行深入研究和优化。
解决方法:采用分散法制备CPF,对反应条件进行系统优化,如控制反应温度、时间和催化剂用量,以使产物纯度和分散性达到最优。
2. CPF的表征难点:CPF的结构复杂、分子量大,符合FTIR、NMR等表征手段的条件较苛刻,需要制备合适的样品。
解决方法:在制备CPF的过程中,采用纯度高、质量稳定的原料,控制反应条件,保证产物质量,制备出符合表征手段条件的样品。
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38
第31卷第10期 2010年5月
傅英娟,教授;主要从事植物纤维原料制浆造纸特性与生物技术研究。
中图分类号:TS727+.2
文献标志码:A
文章编号:1007-9211(2010)10-0038-06
摘 要:以季戊四醇为支化剂,并与硝酸铈铵组成氧化还原 引发体系,在水溶液中引发丙烯酰胺(A M)和季铵型阳离子单 体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(D M C)进行自由基共聚, 合成了星形结构的阳离子聚丙烯酰胺(S-C PA M)。研究了引发 剂用量、反应体系单体浓度、阳离子单体比例、聚合反应温度 及反应时间等对共聚反应的影响,得出了合成S-C PA M的最佳 工艺条件,并通过红外光谱对其分子结构进行了表征。 关键词:星形阳离子聚丙烯酰胺;季戊四醇;自由基共聚
烯酰胺(S-C PA M),研究了共聚合反应体系及工艺条 件对产品质量的影响,并对合成的S-CPAM进行了初步 应用实验。
1 实验
1.1 实验原料 丙烯酰胺(A M)、季戊四醇(P E T L)、硝酸铈铵、
硝 酸、过硫 酸 铵、亚 硫 酸 氢钠、丙 酮:分析 纯;甲基丙烯 酰氧乙基三甲基氯化铵(D M C)、二甲基二烯丙基氯化 铵(DADMAC):工业品;氮气:纯度99.99%。 1.2 实验方法 1.2.1 S-CPAM的合成
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 波数 cm-1
图2 S-CPAM的FT-IR谱图
S-CPAM特性黏度 ml/g
160 140 120 100 80 60 40 20
0 1/1533 1/894 1/689 1/458 1/344 1/230 1/99 引发剂用量 mol/mol
□基金项目:本 研究课 题得到济南市科技 局项目(065063)及国家 教育
部新 世纪 优秀人才支持计划(N C E T- 08 - 0882)的资助。
2010 技 术
7Technology 进步
Optimization of synthetic conditions of starshaped cationic polyacrylamide
39 May, 2010 Vol.31, No.10 China Pulp & Paper Industry
技 术 2010
进步 Technology8
OH
O*
CH 2
Ce4+
CH 2
HO-CH -C-CH -OH
2
2
O*-CH -C-CH -O*
2
2
CH 2
CH2
OH
O*
O
= =
H2C=CH-C-NH2
Abstract: Star-shaped cationic polyacrylamide (S-CPAM) was synthesized via free-radical solution polymerization based on acrylamide (AM) and methacryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride (DMC). The co-polymerization of AM and DMC was conducted by using pentaerythritol (PETL) as the core molecule and ceric ammonium nitrate (Ce4+) as the initiator. The effects of initiator dosage, monomer concentration, molar ratio of DMC to AM, polymerization temperature, and reaction time on polymerization were studied, and the optimum process conditions for S-CPAM were obtained. The structures of the resulting products were characterized by FT-IR, and intrinsic viscosity measurement. Key words: star-shaped cationic polyacrylamide (S-CPAM); pentaerythritol (PETL); free-radical polymerization
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星形阳离子聚丙烯酰胺合成条件的优化
⊙ 傅英娟1,3 石淑兰2 秦梦华1 张凤山3 李建华3 (1.山东轻工业学院制浆造纸工程省部共建重点实验室,济南 250353;2.天津科技大学 材料科学与化学工程学院,天津 300222;3.华泰集团有限公司,山东东营 257335)
造纸湿部助剂的作用效果不但与聚合物的分子量、 电 荷 密度 有关,也 与 聚合 物 分 子 的 结 构 关 系密 切 [1] 。星 形 聚合 物 的 分 子 链由于 各 臂 之 间的 相 互 排斥作用 会采 取更 为 伸展 的 构 象,架 桥 絮 聚能 力强,具 有比 线 性 聚合 物更好的作用效果。S h i n等[2,3]考察了支化阳离子聚丙 烯 酰 胺 对 细 小 纤 维 和 填 料 的留着 性能,结 果 表明,由支 化聚丙烯酰胺引发形成的絮聚体比线性聚丙烯酰胺的 抗 剪切 能 力更 强。傅 英 娟 等 [4] 的 研 究 表明,星 形 结 构 的 阳离子聚丙烯酰胺在较高的剪切作用和p H值条件下对 漂白麦草浆也 具 有 较 好 的助留助 滤 效 果。
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良好的可漂性。 3 . 5的2025浆手抄片的抗张指数、撕裂指数、耐折度和 耐破 指 数在3 4~4 6°S R打浆度范围内随打浆度增大而上 升,直到打浆度为46°S R左右时达到最大值,然后随着 打 浆 度 的 增 大手 抄片 物 理 性 能 下 降,故 2 0 2 5 浆 的 最 佳 打浆度在46°S R左右;中林46浆手抄片的抗张指数、撕 裂指数、耐折度和耐破指数在35~39°S R打浆度范围内 随 打 浆 度增 大 而上升,其中 撕 裂 指 数、耐 折度 和 耐破 指 数在打浆度为39°S R左右时达到最大值,然后随着打浆 度的增大手 抄片物理性能下降,故中林4 6浆的最佳打 浆度在39°SR左右。
参考文献 [1] 顾民达.中国造 纸 工业 发 展 成 就 及存在问题 [J ].中华纸 业,
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过渡金属C e(I V)离子或由C e(I V)离子与还原剂如 醇、醛、酮、胺 等 组 成 的 氧化 还 原 引发体系能 有 效引 发 烯 类 单体聚合 和 接 枝 聚合。钱 锦文 等 [5]以硝 酸 铈 铵 和多 羟 基 有机 物 组 成 氧化 还 原 引发体系引发丙烯 酰 胺 (A M)自由基聚合,制备了星形聚丙烯酰胺絮凝剂。而 在 造 纸 工业中,由于 带 有负电 荷 的 填 料 必 须借助 于具 有 一定阳离子电荷密度的聚电解质才能留着于带负电荷的 纤 维 上,因此 阳离子星 形 聚合 物 在制 浆 造 纸 行业中用途 更 加 广 泛 。本 文 采 用季戊 四 醇为支化 剂,与 硝 酸 铈 铵 组 成氧化还原引发体系,引发丙烯酰胺(A M)和季铵型阳 离子单体进行自由基 聚合,制 备星 形 结 构 的 阳 离子 聚丙
在装有搅拌装置、温度计、氮气导管的250m l四颈 烧瓶中,加入一定量预先配制好的A M、D M C及P E T L 水溶液(去离子水,电导率2~4μ S/c m)。将其置入恒 温 水 浴 锅中,搅 拌 并 通 入 氮气 排 氧,反应体系升至 反应 温度后,在氮气保护下缓慢加入预先配制好的引发剂溶 液 。恒 温 反应6 h,冷 却 至 室 温,即 得星 形 结 构 的阳离子 聚丙烯酰胺(S-CPAM)溶液。合成的S-CPAM用丙酮 沉 淀,并 在丙 酮中 浸 泡 2 4 h,然 后 置于 4 5℃真空干 燥 箱 中烘干至恒重。