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聚丙烯酰胺生產供應

制備方法

聚丙烯酰胺生產步驟一共兩步：

單體生產技術：丙烯酰胺單體的生產時以丙烯腈為原料，在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體的粗產品，經閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體，此單體即為聚丙烯酰胺的生產原料。

丙烯腈+（水催化劑/水） →合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺。

按催化劑的發展歷史來分，單體技術已經歷了三代：

第一代為硫酸催化水合技術，此技術的缺點是丙烯腈轉化率低，丙稀酰胺產品收率低、副產品低，給精制帶來很大負擔，此外由于催化劑硫酸的強腐蝕性，使設備造價高，增加了生產成本；第二代為二元或三元骨架銅催化生產技術，該技術的缺點是在最終產品中引入了影響聚合的金屬銅離子，從而增加了后處理精制的成本；第三代為微生物腈水合酶催化生產技術，此技術反應條件溫和，常溫常壓下進行，具有高選擇性、高收率和高活性的特點，丙烯腈的轉化率可達到100%，反應*，無副產物和雜質。 產品丙烯酰胺中不含金屬銅離子，不需進行離子交換來出去生產過程中所產生的銅離子，簡化了工藝流程，此外，氣相色譜分析表明丙烯酰胺產品中幾乎不含游離的丙烯腈，具有高純性，特別適合制備超高相對分子質量的聚丙烯酰胺及食品工業所需的無毒聚丙烯酰胺。

微生物催化丙烯酰胺單體生產技術，首先由日本在1985年建立了6000t/a的丙烯酰胺裝置，其后俄羅斯也掌握了此項技術，20世紀90年代時日本和俄羅斯相繼建立了萬噸級微生物催化丙烯酰胺裝置。我國是繼日本、俄羅斯之后第三個擁有此技術的國家。微生物催化劑活性為2857國際生化單位，已經達到了國際水平。我國微生物催化丙烯酰胺單體生產技術是由上海市農藥所經過“七五"“八五"和“九五"等3個五年計劃開發完成的，微生物催化劑腈水合酶是在1990年篩選出的，是由泰山山腳土壤中分離出163菌株和無錫土壤中分離出145菌株，經種子培養得到的腈水合酶，代號為Norcardia-163。該技術現已在江蘇如皋、江西南昌、勝利油田及河北萬全先后投產，達到了生產超高相對分子質量聚丙烯酰胺的質量指標。標志著我國微生物催化丙烯酰胺技術已經達到了水平。

聚合技術：聚丙烯酰胺生產是以丙烯酰胺水溶液為原料，在引發劑的作用下，進行聚合反應，在反應完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經切切割、造粒、干燥、粉碎，最終制得聚丙烯酰胺產品。關鍵工藝是聚合反應，在其后的處理過程中要注意機械降溫、熱降解和交聯，從而保證聚丙烯酰胺的相對分子質量和水溶解性。

丙烯酰胺+水（引發劑/聚合）→聚丙烯酰胺膠塊→造?！稍铩鬯椤郾０樊a品

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影響因素

聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產生的內摩擦阻力。內摩擦阻力與聚合物的結構、溶劑的性質、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關，它的數值越大，表明溶液的粘度越大。

1、溫度對聚丙烯酰胺粘度的影響

溫度是分子無規則熱運動激烈程度的反映，分子的運動必須克服分子間的相互作用力，而分子間的相互作用，如分子間氫鍵、內摩擦、擴散、分子鏈取向、纏結等，直接影響粘度的大小，故高聚物溶液的粘度會隨溫度發生變化。溫度改變對高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低，其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網狀結構的聚合體，溫度越高時，網狀結構越容易破壞，故其粘度下降。

2、水解時間對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變，水解時間短，粘度較小，這可能是由于高聚物還來不及形成網狀結構所致；水解時間過長，粘度下降，這是聚丙烯酰胺在溶液中結構發生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子，分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞，這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。

3、礦化度對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數目較多，凈電荷較多，極性較大，而H2O是極性分子，根據相似相溶原理，聚合物水溶性較好，特性黏度較大；隨著礦物質含量的增加，正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛，從而與周圍正的靜電荷結合，聚合物溶液極性減小，黏度減??；礦物質濃度繼續增加，正、負離子基團形成分子內或分子間氫鍵的締合作用（導致聚合物在水中的溶解性下降），同時加入的鹽離子通過屏蔽正、負電荷，拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞（導致聚合物在水中的溶解性增大），這兩種作用相互競爭，使得聚合物溶液在較高的鹽濃度（>0.06 mol/L）下粘度保持較小。

4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大，這是由于高分子溶液的粘度由分子運動時分子間的相互作用產生。當聚合物相對分子質量約為106時，高分子線團開始相互滲透，足以影響對光的散射。含量稍高時機械纏結足以影響粘度。含量相當低時，聚合物溶液可視為網狀結構，鏈間機械纏結和氫鍵共同形成網的節點。含量較高時，溶液含有許多鏈-鏈接觸點，使高聚物溶液呈凝膠狀。因此，高聚物相對分子質量越大，分子間越易形成鏈纏結，溶液的粘度越大。