[發(fā)明專利]一種速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010438747.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111471123A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃葉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃葉芳
• 主分類號(hào): C08F120/56
• 分類號(hào): C08F120/56;C08L33/26;C08L33/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法，所述制備方法主要包括以下步驟：1）將20～40質(zhì)量%的丙烯酰胺水溶液加入反應(yīng)器中，加入助溶劑，攪拌均勻；2）通入氮?dú)猓ト芤杭胺磻?yīng)器中的氧氣；3）加入引發(fā)劑，在0～60℃下反應(yīng)1～10小時(shí)，得到膠塊；4）將制得的膠塊進(jìn)行破碎、造粒、干燥、粉碎后得到速溶型高分子量聚丙烯酰胺顆粒；所述的助溶劑為交聯(lián)的親水性聚合物。本發(fā)明提供的速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法，兼顧了聚丙烯酰胺的高分子量和高溶解速度。制備的速溶型高分子量聚丙烯酰胺的數(shù)均相對(duì)分子量達(dá)500萬(wàn)以上；通過(guò)交聯(lián)親水性聚合物的作用，制備得到的聚丙烯酰胺的溶解速度很快，在10分鐘以內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯酰胺的制備方法，尤其是涉及一種速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯酰胺（PAM）是通過(guò)丙烯酰胺單體經(jīng)自由基聚合得到的線型高分子聚合物，廣泛運(yùn)用于石油開(kāi)采、水處理、化工、冶金、造紙等領(lǐng)域。石油開(kāi)采是目前國(guó)內(nèi)PAM用量最大的領(lǐng)域。水處理是國(guó)內(nèi)PAM第二大消費(fèi)領(lǐng)域。在城市污水處理方面，PAM主要用于污泥脫水，少部分用于廢水澄清。PAM在造紙行業(yè)中主要用作助留劑、干增強(qiáng)劑和廢水處理的絮凝劑。我國(guó)是造紙生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，對(duì)造紙助劑的需求非常旺盛。另外PAM在采礦、煤炭、粘合劑、皮革復(fù)鞣劑等領(lǐng)域也得到良好的利用。

分子量是決定聚丙烯酰胺性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。分子量越高的聚丙烯酰胺在石油開(kāi)采、水處理等領(lǐng)域的使用性能越好。另外，聚丙烯酰胺在使用過(guò)程中一般是先溶解在水溶液中，再進(jìn)行使用。而分子量越高的聚丙烯酰胺在水中的溶解速度越慢。因此，提高溶解速度能夠提高高分子量聚丙烯酰胺的使用性能。目前，現(xiàn)有的聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間基本在1～2小時(shí)之間，溶解時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)工藝要求高，操作復(fù)雜，效率較低。

決定聚丙烯酰胺顆粒的溶解速度有顆粒的比表面積以及本身的溶解性能。申請(qǐng)?zhí)枮?01310257597.3的發(fā)明申請(qǐng)中通過(guò)加入助溶劑氨水以及尿素提高溶解速度。尿素作為聚丙烯酰胺的常用助溶劑，雖然可以在一定程度上增加聚丙烯酰胺的溶解性能，但是無(wú)法大幅度提高溶解速度，且加入此類助劑會(huì)使得產(chǎn)品含有氨味等不愉快的氣味。申請(qǐng)?zhí)枮?01510561500.7的發(fā)明申請(qǐng)中通過(guò)引入含有羧基及磺酸基的單體提高溶解速度。羧基及磺酸基的親水性雖然強(qiáng)于酰胺基，可以在一定程度上增加聚丙烯酰胺的溶解性能，但是共單體羧基及磺酸基等引入會(huì)影響丙烯酰胺的聚合性能，降低聚合物分子量，無(wú)法制備高分子量的聚合物。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法，通過(guò)在制備過(guò)程中加入助溶劑（交聯(lián)的親水性聚合物），在不影響聚丙烯酰胺分子量的情況下大大提高了聚丙烯酰胺的溶解性能。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種速溶型高分子量聚丙烯酰胺的制備方法，所述制備方法主要包括以下步驟：1）將20～40質(zhì)量%的丙烯酰胺水溶液加入反應(yīng)器中，加入助溶劑，攪拌均勻；2）通入氮?dú)猓ト芤杭胺磻?yīng)器中的氧氣；3）加入引發(fā)劑，在0～60℃下反應(yīng)1～10小時(shí)，得到膠塊；4）將制得的膠塊進(jìn)行破碎、造粒、干燥、粉碎后得到數(shù)均相對(duì)分子量達(dá)500萬(wàn)以上、溶解時(shí)間在10分鐘以內(nèi)的速溶型高分子量聚丙烯酰胺顆粒；所述的助溶劑為交聯(lián)的親水性聚合物。

所述交聯(lián)的親水性聚合物為羧甲基淀粉鈉、羥乙酸淀粉鈉、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、低取代羥丙基纖維素、高吸水樹(shù)脂中的其中一種或兩種以上混合。

所述親水性聚合物的加入量為丙烯酰胺單體質(zhì)量的0.01～5%，優(yōu)選0.05～1%。

所述的高吸水樹(shù)脂為交聯(lián)的聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鈉。