陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)由于分子鏈上帶有正電荷而成為許多工業(yè)部門的重要材料和助劑。在污水處理中作為絮凝劑用于礦業(yè)、冶金、紡織、造紙等行業(yè)。在石油工業(yè)中用于多種作業(yè)，如鉆井和開發(fā)所用的防止泥頁巖水化膨脹的鉆井穩(wěn)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，二次采油用的堵水調(diào)剖劑，鉆井和完井用的油層保護(hù)劑等。在造紙工業(yè)中可用作助留劑、施膠劑和增強(qiáng)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

陽離子型聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝流程見右圖3-19。

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(fā)生共聚合反應(yīng)，從而在聚合產(chǎn)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酷(DMAEMA)；

(2)二烯丙基二甲基氯化銨(DADMC)；

(3)甲基丙烯酰氧乙基三甲基銨甲基硫酸酯(METAM)；

(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(DADMC)；

(2)丙烯酸乙醋基三甲基氯化銨；

(3)(甲)丙烯酸-2-羥基丙酯基三甲基氯化銨。

三、引發(fā)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/丙烯酰胺:5%-15%；

單體總濃度:(陽離子單體+丙烯酰胺)/水:25%。

五、聚合反應(yīng)條件

反應(yīng)溫度:2090；

反應(yīng)PH值:7。

六、技術(shù)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(diào)pH至預(yù)定值。

(3)調(diào)溫度至預(yù)定位后，將溶液轉(zhuǎn)入已加有一定量偶氮引發(fā)劑的保溫容器內(nèi)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氣化劑、還原劑及其他助劑。停止吹氮氣、封口。

(5)反應(yīng)4h，取出聚合膠塊，室溫冷卻。

(6)將膠塊剪成塊后用料理機(jī)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(zhì)量等指標(biāo)。

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