专业综合实验报告低分子量聚丙烯酸钠的合成
院系材料与化工学院
专业高分子材料与工程
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指导老师
2012年12月
f前言
随着我国丙烯酸工业的迅速发展对丙烯酸下游产品的研究不断深入应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品近年来在国内外的研究受到重视生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量700以下的用途还未完全开发低分子量10005000主要起分散作用中等分子量104106显示有增稠性高分子量106107的则主要做增稠剂和絮凝剂超高分子量107以上的在水中溶胀生成水凝胶主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。
目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化还原体系添加氨水和氯化钠在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单操作容易的特点但缺点是所得到的聚合产物含水量高达6070难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍5报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。
聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物其分子链上的梭基由于静电相斥使聚合物链伸展促成有吸附性功能团外露到表面上这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上形成粒子间的架桥从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。
聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深生产规模还小性能尚不如人意。研究其生产过程提高产品应用性能扩大产品r