聚丙烯酸鈉(PAAS)制備方法

時(shí)間：2023-03-24 11:56:20來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

聚丙烯酸鈉(PAAS)制備方法

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚丙烯酸鈉(PAAS)

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]淡黃色黏稠液化，易溶于水，呈弱堿性，能溶于甲醇、乙二醇。聚丙烯酸鈉分子鏈上有許多羧酸根負(fù)離子，使高分子鏈附近存在著強(qiáng)大的靜電力，在這靜電力的作用下，使陽離子與高分子鏈上的羧酸根之間的親和力比相應(yīng)的單體上的羧酸根與同樣陽離子間的親和力要強(qiáng)。聚丙烯酸鈉羧酸根對陽離子的束縛作用隨聚合物離解程度的增加而增加，隨陽離子價(jià)數(shù)增加、離子半徑減小而增加。相對密度為1.10±0.1。

[制備方法](1)制備工藝

聚丙烯酸鈉的制備一般采用過硫酸銨作引發(fā)劑，甲醇、異丙醇等作鏈轉(zhuǎn)移劑，丙烯酸單體在溫度較高的水溶液中進(jìn)行聚合，聚合完成后，用NaOH中和。具體制備方法有2種。

①丙烯酸精制后用氫氧化鈉中和生成丙烯酸鈉，配成一定濃度的丙烯酸鈉水溶液，再以過硫酸鹽為引發(fā)劑加熱聚合，得到本品。反應(yīng)式如下:

工藝流程如圖5-8所示。

圖5-8 聚丙烯酸鈉制備流程

②丙烯酸精制后用過硫酸鹽為引發(fā)劑在水中加熱聚合，生成的聚合物再用氫氧化鈉中和，得到本品。反應(yīng)式如下:

(2)制備實(shí)例

實(shí)例1將53kg氫氧化鈉和適量水加入反應(yīng)器中，慢慢攪拌加入丙烯酸，待加完丙烯酸后，加入相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑和純堿，攪拌使其分散，控制體系的溫度為80℃(丙烯酸和氫氧化鈉中和熱即可達(dá)到此溫度)，加入過硫酸鉀2.2kg，攪拌均勻，約10min后，發(fā)生快速聚合反應(yīng)，最后得到白色泡沫狀產(chǎn)物。將產(chǎn)物冷卻，粉碎，即得到聚丙烯酸鈉產(chǎn)品。實(shí)例2首先，將20kg過硫酸銨溶解在120kg自來水中得到過硫酸銨水溶液；其次，在1000L的搪瓷間歇反應(yīng)釜中加入200kg自來水，升溫至(75±2)℃；開動(dòng)攪拌，分別滴加275kg工業(yè)純丙烯酸、反應(yīng)溫度控制在75～85℃，滴加時(shí)間2h，盡量保持不同物料同時(shí)滴加完畢；然后，滴加完畢，在(80±2)℃保溫0.5h，加入40% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7～8得到成品。

實(shí)例3 以廢腈綸為原料制備聚丙烯酸鈉。在裝有回流冷凝器的300L搪瓷反應(yīng)釜中加入廢腈綸20kg，固體氫氧化鈉2kg和水40kg，啟動(dòng)攪拌，開始緩慢升溫，升溫速度為0.4～0.8℃/min，控制升溫速度可以防止水解反應(yīng)過于劇烈，否則大量氨氣集中釋放，夾帶黏稠液體物料噴出，容易造成危險(xiǎn)，在1～2h內(nèi)將溫度升高到65～70℃，反應(yīng)1～2h后，繼續(xù)升溫到95～98℃反應(yīng)3～4h，反應(yīng)過程中注意用氨氣吸收罐或塔(用水或稀酸做吸收液)吸收氨氣；水解結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入約10%的乙二胺(或已己二胺)水溶液800g(乙二胺/腈綸為0.02%)，反應(yīng)4h，水解以無明顯氨排出為控制終點(diǎn)的參照點(diǎn)，所以允許時(shí)間在一個(gè)范圍之內(nèi)浮動(dòng)，最后得到淺黃色黏稠的聚丙烯酸鈉水溶液，固含量為21%，黏度為24000cP。

[技術(shù)指標(biāo)]HG/T 2838-1997

[應(yīng)用]

聚丙烯酸鈉根據(jù)相對分子質(zhì)量大小的差異而具有不同的用途，可分為：低相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉(1000～5000)，主要起分散作用；中相對分子質(zhì)量(104～106)，主要起增稠作用，高相對分子質(zhì)量(106～107)，主要起絮凝作用。超低相對分子質(zhì)量(700以下)的聚丙烯酸鈉鹽的用途還未完全開發(fā)，超高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，主要用作吸水劑。

聚丙烯酸鈉用作阻垢分散劑與聚丙烯酸相似，但由于聚丙烯酸鈉已中和成鈉鹽，所以其包裝、運(yùn)輸、使用過程中腐蝕性大大降低。

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