[發明專利]一種聚丙烯酰胺及其共聚物的合成方法

有效

• 申請號: 201810433260.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN110452322B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 唐華東;陽權富;劉偉;林朝陽
• 申請（專利權）人: 上海芮津化工科技發展有限公司
• 主分類號: C08F120/56
• 分類號: C08F120/56;C08F220/56;C08F220/54;C08F220/06;C08F220/34;C08F4/40
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟

本發明公開了一種聚丙烯酰胺及其共聚物的合成方法，所述的方法為由過渡金屬鹽作為氧化劑，有機硅氫化合物作為還原劑，通過氧化還原引發丙烯酰胺單體及其共聚單體發生聚合反應制備丙烯酰胺類聚合物。該方法可以低成本合成普通和超高分子量的聚丙烯酰胺及其共聚物，應用前景十分廣泛。

技術領域

本發明屬于聚丙烯酰胺合成領域，具體涉及一種以重金屬鹽為氧化劑、有機硅氫化合物為還原劑引發丙烯酰胺單體(AM)及其它共聚單體進行聚合反應制備普通和超高分子量聚丙烯酰胺(PAM)及其共聚物的合成新方法。

背景技術

聚丙烯酰胺聚合物(polyacrylamide，簡稱PAM)是丙烯酰胺acrylamide，簡稱AM)單體及其衍生物通過均聚或共聚而形成的線性水溶性高分子聚合物的統稱。聚丙烯酰胺的酰胺側基(-CONH₂)的極性以及易形成氫鍵的特性，賦予了該聚合物良好的親水性和水溶性，使聚丙烯酰胺能以任何比例溶于水，而不溶于大多數有機溶劑。由于聚丙烯酰胺的水溶性好，分子量高(可高達10⁷道爾頓以上)，并且可通過水解反應或共聚反應在大分子主鏈上引入陰離子或陽離子基團來制備聚陰離子或聚陽離子聚合物，從而使聚丙烯酰胺成為水溶性高分子中應用最廣泛的品種之一，目前已廣泛應用在石油、造紙、水處理、冶金、紡織等各個工業部門(潘松漢.聚丙烯酰胺研究和應用領域新發展，廣州化工，1995，23(3)：65-67)。

目前工業上生產聚丙烯酰胺的主要合成技術有自由基溶液聚合，自由基反相懸浮聚合，自由基反相乳液聚合等方法。丙烯酰胺水溶液自由基聚合是研究最早、也是目前聚丙烯酰胺生產廠家所采用的主要聚合方式。以水為溶劑時，體系雜質少，環境污染小，且單體向水溶液的鏈轉移常數小，聚合工藝簡單，產品純度高，可得到超高分子量的聚丙烯酰胺，因而該工藝技術一直被廣泛采用。但是由于丙烯酰胺的聚合反應熱大，而聚丙烯酰胺水溶液的粘度又高，所以水溶液聚合時散熱困難，產品的均一性不高，聚合物分子量分布較寬，且產品在使用過程中還存在溶解時間長、受機械攪拌剪切易降解等問題。反相懸浮聚合是將丙烯酰胺水溶液借助于懸浮劑的懸浮作用和機械攪拌，使單體以小液滴的形式分散在油溶性介質中再引發聚合反應的合成方法。反相懸浮聚合體系的粘度低，聚合反應產生的大量熱可通過介質有效排除，不易造成局部過熱，因此聚合反應容易控制，聚合產品的分子量分布較窄。但由于聚合過程中須使用懸浮劑，在聚合完成后很難從產物中除去，從而影響聚合產物的性能。丙烯酰胺乳液聚合是指借助于表面活性劑的作用，在機械攪拌下使丙烯酰胺的水溶液分散在油相中，形成乳化體系而進行聚合反應。該聚合反應可在低溫下進行，且得到的聚丙烯酰胺平均分子量高，但乳液聚合的后處理成本較高，乳化劑殘留難以去除干凈，影響產品的純度(李好管，張學文.聚丙烯酰胺技術及市場分析，上海化工，2001，(22)：32-35)。

發明內容

本發明目的是提供一種聚丙烯酰胺及其共聚物的合成方法，該方法以過渡金屬鹽做為氧化劑，以有機硅氫化合物做為還原劑，通過氧化還原反應引發丙烯酰胺單體及其它共聚單體進行聚合反應，最終制得普通和超高分子量的聚丙烯酰胺及其共聚物。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種聚丙烯酰胺及其共聚物的合成方法，其特征在于：所述的方法按照如下步驟進行：