聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝及應(yīng)用范圍

聚丙烯酰胺的生產(chǎn)方法主要有水溶液 聚合法,反相乳液聚合法和輻射引發(fā)法。水溶液累合法是生產(chǎn)聚丙烯酰胺的 傳統(tǒng)方法。采用該法可以生產(chǎn)聚丙烯酰胺 膠體和粉狀產(chǎn)品。

一般聚丙烯酰胺膠體是 采用8% - 10%丙烯酰胺水溶液在引發(fā)劑作 用下直接聚合而得;聚丙烯酰胺干粉則多 用25% ~ 30%丙烯酰胺溶液進(jìn)行聚合.聚合 后得到的聚丙烯酰胺膠體經(jīng)造粒、捏合、 干燥、粉碎后制得產(chǎn)品。其中的聚合反應(yīng) 是關(guān)鍵工序。該法具有生產(chǎn),工藝設(shè) 備簡(jiǎn)單以及生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是目前 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)聚丙烯酰胺普遍采用的方法。

  采用該法生產(chǎn)聚丙烯酰胺較早采用手 工作坊式的盤式聚合，后來(lái)采用捏合機(jī)。20世紀(jì)80年代后期開發(fā)了錐形釜聚合工 藝，由核工業(yè)部五所在江都化工廠試車成 功。20世紀(jì)90年代從國(guó)外引進(jìn)的聚合技 術(shù)，類似于國(guó)內(nèi)的技術(shù)，只是反應(yīng)釜可以 旋轉(zhuǎn)，聚合釜的容積也較大，可以達(dá)到 5000L。

反相31液聚合法是指水溶性的丙烯 酰胺借助表面活性劑（多采用非離子型表 面活性劑）的作用使丙烯酰胺單體分散在 油相中形成乳化體系，在引發(fā)劑作用下進(jìn) 行乳液聚合，形成穩(wěn)定的高分子量速溶的 聚丙烯酰胺膠乳產(chǎn)品，經(jīng)共沸蒸饞脫水后 得到粉狀聚丙烯酰胺。由于聚合反應(yīng)是在 分散于油相中的丙烯酰胺微粒中進(jìn)行，因 而在聚合過程中放出的熱量散發(fā)均勻、反 應(yīng)體系平穩(wěn)、易控制、適合于制備高分子 量且分子量分布窄的聚丙烯酰胺膠乳或干 粉型產(chǎn)品。

輻射引發(fā)法是丙烯酰胺單體在紫外 線下引發(fā)直接聚合得到固體聚丙烯酰胺產(chǎn) 品。該法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，但設(shè)備投資大，且 所得產(chǎn)品分子量分布很寬，故目前還沒有 進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

應(yīng)用 

水處理領(lǐng)域聚丙烯酰胺的應(yīng)用主要包括原水處理、污水處理和工 業(yè)水處理3個(gè)方面。

在原水處理中，聚丙 烯酰胺與活性炭等配合使用，可用于生活 水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理 中，聚丙烯酰胺可用于污泥脫水；在工業(yè) 水處理中,聚丙烯酰胺主要用作配方藥劑。

 在原水處理中，用有機(jī)絮擬劑聚丙烯酰胺 代替無(wú)機(jī)絮凝劑，即使不改造沉降池，凈 水能力也可提高20%以上。所以目前許多 大中城市在供水緊張或水質(zhì)較差時(shí)，都采 用聚丙烯酰胺作為補(bǔ)充。在污水處理中，采 用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環(huán)的使用 率。

石油采油領(lǐng)域在石油開采中，聚丙 烯酰胺主要用于鉆井泥漿材料以及提高采 油率等方面，廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、固 井、壓裂、強(qiáng)化采油等油田開采作業(yè)中，具 有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠擬、分流、 剖面調(diào)整等功能。目前油田開采多已 步入中后期，為提高原油采收率，目前主 要推廣聚合物驅(qū)油和三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。 

通過注入聚丙烯酰胺水溶液，油水流 水性能，提高細(xì)小纖維及填料的留著率， 減少原材料的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染等。 聚丙烯酰胺在造紙中使用的效果取決于其 平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)度及其他 共聚物的活性。非離子型聚丙娣酰胺主要 用于提高紙漿的濾性，增加干紙強(qiáng)度，提 高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物 主要用作紙張的干濕増強(qiáng)劑和駐留劑；陽(yáng) 離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助 濾作用，另外對(duì)于提高填料的留著率也有 較好的效果。

此外，聚丙烯酰胺還應(yīng)用于 造紙廢水處理和纖維回收。紡織印染工業(yè)在紡織工業(yè)中，聚丙 烯酰胺作為織物后處理的上漿劑、整理劑， 可以生成柔順、防皺、耐毒菌的保護(hù)層。利 用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，能減少紡細(xì)紗時(shí) 的斷線率;聚丙烯酰胺作后處理劑可以防 止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時(shí)， 聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度 高，還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定 劑；此外，聚丙烯酰胺還可以用于紡織印 染污水的凈化。

其他領(lǐng)域在采礦、洗煤領(lǐng)域，采用 聚丙烯酰胺作絮會(huì)劑可采礦、洗煤回 收水中固體物的沉降，使水澄清，同時(shí)可 回收有用的固體顆粒，避免對(duì)環(huán)境造成污 染;

在制糖工業(yè)中，聚丙烯醍胺可加速蔗 汁中細(xì)粒子的下沉，過濾和提高濾液 的清澈度;

在養(yǎng)殖工業(yè)中，聚丙烯酰胺可 水質(zhì)，增加水的透光性能;

在醫(yī)藥工 業(yè)中，聚丙烯酰胺可用作分離的絮 凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水 澄清劑等;

在建材工業(yè)中，聚丙烯酰胺可 用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以 及陶瓷粘接劑等；

在農(nóng)業(yè)上，聚丙烯酰胺 作為高吸水性材料可用作土壊保濕劑以及 種子培養(yǎng)劑等。

在建筑工業(yè)中，聚丙烯酰 胺可以増強(qiáng)石膏水泥的硬度，加速石棉水 泥的脫水速度。

此外，聚丙烯酰胺還可用 作天然或合成皮革的保護(hù)涂層以及無(wú)機(jī)肥 料的造粒助剤等。