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(cè) 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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)分子質(zhì)量大小的差異而具有不同的用途，可分為：低相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉(1000～5000)，主要起分散作用；中相對(duì)分子質(zhì)量(104～106)，主要起增稠作用，高相對(duì)分子質(zhì)量(106～107)，主要起絮凝作用。超低相對(duì)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(duì)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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