聚酰胺

如何制得聚合物？
丙烯酰胺自由基聚合
均相水溶液聚合 分散相聚合（悬浮和反相乳液）
水溶液聚合，热风干燥后粉碎得到的是粉状产品 水溶液聚合，不经干燥而得到的是胶体产品 分散相聚合得到的是固含量30%--50%的胶乳产品
如何获得聚合物？
实验室水溶液聚合法
1、制备10%丙烯酰胺溶液 2、恒温水浴下，加热至60℃左右，加适量10%过 硫酸铵溶液（引发剂） 3、聚合反应一定时间，得到产物
缺点
①单体浓度低，聚合物反应速率慢，产品有效聚合物含量少 ②单体浓度低，聚ห้องสมุดไป่ตู้物分子量低
成品
产物处理→聚丙烯酰胺胶块→造粒→干燥→粉碎→聚丙 烯酰胺产品
聚丙烯酰胺
添加剂 丙烯酰胺单体水溶液 通氮除氧
加入引发剂
胶体水溶液
如何制得聚合物？
聚合反应是要慢慢搅拌，以免造成爆聚 用蒸馏水而不用去离子水的原因是水溶液中微量 金属离子，如铁离子、铜离子可加速氧化一些还 原引发体系的反应速率，但微量金属离子过多则 会产生不良影响。

操作注意事项
优点
①生产工艺及设备简单，可在塑料袋、聚合槽或聚合釜中进 行 ②投资少，容易操作，能耗低
反应后滤去催化剂，回收未反应丙烯腈，丙烯酰胺水溶液经 浓缩、冷却得丙烯酰胺结晶。 优点：催化水合法比硫酸水合法产品纯度高、收率高、基本 无三废，易实现工业化。目前主要采用催化水合法生产丙烯 酰胺。丙烯酰胺选择性和收率可达98％以上。
怎样获得单体？
3.生化法
将丙烯腈、原料水和固定化生物催化剂调配成水合 溶液．催化反应后分离出废催化剂就可得到丙烯酰 胺产品。
聚丙烯酰胺
什么是聚丙烯酰胺？
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)
丙烯酰胺(acryamide,AM)及其衍生物均聚物和共聚物统称。
n CH2=CH
CONH2
CH2-CH CH2-CH CH2-CH CH 2-CH CONH2 CONH 2 CONH2 CONH 2
AM
水溶液胶体
PAM产品主要形式
CHCONH2 H2SO4
CH2
优点：易制得结晶单体。
缺点：副产大量价值低廉、肥效不高的硫酸铵，存在严重的
硫酸腐蚀和污染等问题。
怎样获得单体？
2.催化水合法
丙烯腈与水在铜系催化剂作用下，于70～120℃、 0.4MPa压力下进行液相水合反应。
CH2 CHCN + H2O Cu CH2 CHCONH2
①常温常压下反应，设备简单，操作安全 ②酶的特异性能使选择性极高，无副反应 ③产品浓度高．无需提浓操作
④整个过程操作简便，利于小规模生产
如何制得聚合物？
生产原理
丙烯酰胺的聚合反应可表示为：
如何制得聚合物？
工业生产中，采用自由基聚合反应生
产聚丙烯酰胺 自由基引发来源种类很多，有过氧化 物、过硫酸盐、氧化还原引发体系、 偶氮化合物、超声波、紫外线、离子 气体、等离子、高能辐射等
3.热稳定性 PAM热稳定性优于其他电解质，但长期在高温下受热发 生分解。
聚丙烯酰胺有何特点？
聚丙烯酰胺化学性质
PAM分子链上的侧基为活泼的酰胺基，能发生多 种化学反应。如： 水解反应
聚丙烯酰胺可以通过其侧基酰胺水解，形成含 有羧基的产物
OH CH2-CH CH2-CH CONH 2 COO- Na+
粉状
胶乳
什么是聚丙烯酰胺？
PAM颗粒
PAM液体
聚丙烯酰胺有何特点？
聚丙烯酰胺物理性质
固体聚丙烯酰胺
1.外观 冷冻干燥 溶液沉淀 干燥 玻璃板 浇铸干燥 白色松散非晶固体 玻璃状半透明固体 半透明、硬脆薄片
聚丙烯酰胺有何特点？
2.溶解性
一般不溶于有机溶剂 乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺少数极 性溶剂除外。 易溶于水，易吸水 溶解能力与产品形式、大分子结构、溶解方法、搅拌、温度及pH值 等因素有关。
CH2-CH CH2-CH CONH 2 CONH2
还有羟甲基化反应、磺甲基化反应、胺甲 基化反应等
怎样获得单体？ 1.硫酸水合法

丙烯腈和水在硫酸存在下水解成丙烯酰胺的硫酸盐，然后用 液氨中和生成丙烯酰胺和硫酸铵：
CH2 CH2 CHCN + H2O
+ H2SO4 +
2 NH3
CH2
CHCONH2 H2SO4 CHCONH2+ (NH4)2SO4