專利名稱：：高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚丙烯酰胺制備方法，具體的說，涉及了一種高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，屬于化工
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)陽離子聚丙烯酰胺的主要缺點在于分子量低，溶解時間長，單體殘留多，用量大，去污效果不理想，不能滿足不同環(huán)保行業(yè)的需要；通常，其采用的制備方法是先將聚丙烯酰胺與陽離子單體按不同比例混合，然后采用水溶液共聚法，于體系中通入氮氣除氧，加入氧化還原劑，也有加入高溫階段起引發(fā)作用的水溶性偶氮鹽，聚合濃度一般為40%，于30—4(TC引發(fā)聚合，所用工藝設備為箱式，并進行保溫，以降低殘余單體含量。該類方法所得聚合物凝膠粘度大，分子量不高，而且不易造粒；物料放于托盤中分層進入烘箱，鼓熱風干燥，由于物料靜態(tài)相互粘結(jié)為一體，導致分子量降解嚴重，因局部受熱產(chǎn)品溶解性差，不溶物含量高，存在聚合周期長、干燥能耗高、產(chǎn)量小、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種聚合時間短、反應平穩(wěn)、生產(chǎn)成本低的高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，包括以下步驟步驟1、將丙烯腈與純水按重量比為1:6.5—7.2的比例混合后置入反應容器，并加入催化劑，加熱到80—140°C,精制丙烯酰胺水溶液；步驟2、將上述所得丙烯酰胺水溶液加熱提純，再進行真空閃蒸，得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液；步驟3、將上述所得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加樹脂去離子，充氮除氧，提取純凈的丙烯酰胺水溶液；步驟4、將上述所得純凈的丙烯酰胺水溶液加水和引發(fā)劑置入聚合槽，然后，通過囟燈光照射進行聚合反應，照射溫度至75—79。C，反應時間為3.8—4.2小時，聚合生成聚丙烯酰胺；步驟5、將上述所得聚丙烯酰胺置入粗造粒機進行粗造粒，然后，將粗造粒后的聚丙烯酰胺置入細造粒機進行細造粒，得3—5咖的聚丙烯酰胺顆粒；步驟6、將上述所得聚丙烯酰胺顆粒置入回轉(zhuǎn)穿流機進行干燥，溫度控制在95—IO(TC,然后，再進入振動流化床進行干燥，溫度控制在75—80。C;步驟7、將上述干燥后的聚丙烯酰胺顆粒經(jīng)篩分^L篩分，再進入磨粉才幾磨粉，最后，包裝入庫?；谏鲜?，在步驟2中，將所得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液用氨水調(diào)PH值到11—12.5?；谏鲜觯诓襟E1中，所述的催化劑是骨架蘭尼銅催化劑?；谏鲜?，在步驟1中，所述的催化劑是骨架蘭尼銅催化劑和微生物催化劑。基于上述，在步驟4中，所述的引發(fā)劑是T50。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步性，具體的說，有以下優(yōu)點1、該制備方法依賴卣燈光作為聚合動力，并結(jié)合適量引發(fā)功能助劑，即可得到高分子陽離子聚丙烯酰胺；鹵燈也叫金卣燈，是一種普通的燈光，經(jīng)過申請人不斷的摸索和研究，發(fā)現(xiàn)它作為聚合動力在試驗中效果特別的好，適合應用于生產(chǎn)；2、該方法制備工藝簡單，生產(chǎn)出的聚丙烯酰胺溶解性、穩(wěn)定性好，溶解時間僅僅30—60分鐘，水不溶解物小于lh，而且，分子量高達1000—1500萬以上；3、該制備方法采用分步造粒的方式，使得造粒過程的散熱問題得到有效的解決，避免了聚丙烯酰胺的降解；4、該制備方法采用串聯(lián)千燥的方式，使聚丙烯酰胺在較低的溫度下進行干燥，避免聚丙烯酰胺在溫度高的情況下進行降解，另外，可節(jié)能降耗，減少生產(chǎn)成本；5、該制備方法采用金面燈光照射聚合，相對現(xiàn)有技術(shù)的光照射方法，引發(fā)劑用量少，聚合速率快，聚合效果好，反應平穩(wěn)，對提高分子量提供了更為有利的先期條件，使得產(chǎn)品后序生產(chǎn)過程質(zhì)量好，分子量高；6、該制備方法獨特，能生產(chǎn)各種行業(yè)的產(chǎn)品，滿足不同環(huán)保行業(yè)的需要。圖1為本發(fā)明所述丙烯酰胺水溶液PH值與特性粘數(shù)的關(guān)系示意圖。具體實施例方式下面通過具體實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。一種高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，包括以下步驟步驟1、將丙烯腈與純水按重量比為1:7的比例混合后置入反應容器，并加入骨架蘭尼銅催化劑，加熱到80—14(TC，精制丙烯酰胺水溶液；步驟2、將上述所得丙蜂酰胺水溶液加熱提純，再進行真空閃蒸，得40%濃度的丙烯酰胺水溶液；將所得40%濃度的丙烯酰胺水溶液用氨水調(diào)PH值到12;步驟3、將上述所得40%濃度的丙烯酰胺水溶液置入配料釜，然后，加樹脂去離子，充氮除氧，提取純凈的丙烯酰胺水溶液；步驟4、將上述所得純凈的丙烯酰胺水溶液加水和引發(fā)劑T50置入聚合槽，然后，通過卣燈光照射進行聚合反應，照射溫度至79。C，反應時間為4小時，聚合生成聚丙烯酰胺；步驟5、將上述所得聚丙烯酰胺置入粗造粒機進行粗造粒，然后，將粗造粒后的聚丙烯酰胺置入細造粒機進行細造粒，得3—5mm的聚丙烯酰胺顆粒；步驟6、將上述所得聚丙烯酰胺顆粒置入回轉(zhuǎn)穿流機進行干燥，溫度控制在95—10(TC,然后，再進入振動流化床進行干燥，溫度控制在75—80。C;步驟7、將上述干燥后的聚丙烯酰胺顆粒經(jīng)篩分;f幾篩分，再進入磨粉機磨粉，最后，包裝入庫?；谏鲜觯诓襟E1中，所述的催化劑是骨架蘭尼銅催化劑和微生物催化劑。針對該制備方法，本申請人進行了不斷的摸索和試驗，并列出一些具體試驗中的數(shù)據(jù)，以證明本發(fā)明的優(yōu)點。表l:丙烯酰胺水溶液PH值對聚合反應的影響PH值11.212.012.513.0聚丙烯酰胺分子量〉1500>1500〉1500〉1200聚合速度適中適中快快水溶性較差好好好表2:丙烯酰胺水溶液濃度對聚合反應的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表1和表2可以看出，選擇適當?shù)谋０匪芤篜H值和濃度，對聚合反應的有著很明顯的影響，進而對提高聚丙烯酰胺的分子量起到了極其重要的作用。如圖l所示，選擇適當?shù)谋０匪芤篜H值，對聚合反應中的聚丙烯酰胺的特性粘數(shù)有著很明顯的影響，當聚丙烯酰胺的特性粘數(shù)增大，則聚丙烯酰胺之間的鍵力增大，從而聚丙烯酰胺分子量變大。本發(fā)明的制備方法采用光聚合，在鹵燈照射和引發(fā)劑T50作用下，可提高聚丙烯酰胺分子量到1000—1500萬；該方法聚合速率高，反應平穩(wěn)，引發(fā)劑量少，從而達到溶解時間短(30—60分鐘)，并使聚丙烯酰胺在95—100。C的溫度下達到干燥的目的，降低了能耗，節(jié)約了成本；采用該方法改善了聚合物的水溶性，使一些微溶膠充分溶解，增加有效量，增強了高分子聚丙烯酰胺內(nèi)的排斥力，使每個分子體積擴張，粘度加大，進而使聚丙烯酰胺分子量增加。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神,其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。權(quán)利要求1、一種高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、將丙烯腈與純水按重量比為1:6.5—7.2的比例混合后置入反應容器，并加入催化劑，加熱到80—14(TC，精制丙烯酰胺水溶液；步驟2、將上述所得丙烯酰胺水溶液加熱提純，再進^f亍真空閃蒸，得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液；步驟3、將上述所得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液置入配料爸，然后，加樹脂去離子，充氮除氧，提取純凈的丙烯酰胺水溶液；步驟4、將上述所得純凈的丙烯酰胺水溶液加水和引發(fā)劑置入聚合槽，然后，通過卣燈光照射進行聚合反應，照射溫度至75—79°C,反應時間為3.8—4.2小時，聚合生成聚丙烯酰胺；步驟5、將上述所得聚丙烯酰胺置入粗造粒機進行粗造粒，然后，將粗造粒后的聚丙烯酰胺置入細造粒機進行細造粒，得3—5咖的聚丙烯酰胺顆粒；步驟6、將上述所得聚丙烯酰胺顆粒置入回轉(zhuǎn)穿流機進行干燥，溫度控制在95—10(TC，然后，再進入振動流化床進行干燥，溫度控制在75—80。C;步驟7、將上述干燥后的聚丙烯酰胺顆粒經(jīng)篩分機篩分，再進入磨粉機磨粉，最后，包裝入庫。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，其特征在于在步驟2中，將所得38—42%濃度的丙烯酰胺水溶液用氨水調(diào)PH值到11—12.5。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，其特征在于在步驟1中，所述的催化劑是骨架蘭尼銅催化劑。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，其特征在于在步驟1中，所述的催化劑是骨架蘭尼銅催化劑和微生物催化劑。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，其特征在于在步驟4中，所述的引發(fā)劑是T50。全文摘要本發(fā)明提供一種高分子陽離子聚丙烯酰胺制備方法，它包括以下步驟精制丙烯酰胺水溶液；將所得丙烯酰胺水溶液加熱提純、真空閃蒸，再加樹脂去離子，充氮除氧，提取純凈的丙烯酰胺水溶液；將所得純凈的丙烯酰胺水溶液加水和引發(fā)劑置入聚合槽，通過鹵燈光照射進行聚合反應，照射溫度至75-79℃，反應時間為3.8-4.2小時，聚合生成聚丙烯酰胺；將所得聚丙烯酰胺粗造粒，再細造粒，得聚丙烯酰胺顆粒；將所得聚丙烯酰胺顆粒干燥、篩分、磨粉，包裝入庫。該方法依賴鹵燈光作為聚合動力，并結(jié)合適量引發(fā)功能助劑，即可得到高分子陽離子聚丙烯酰胺，而且具有聚合時間短、反應平穩(wěn)、生產(chǎn)成本低的特點。文檔編號C08F2/46GK101121765SQ20071018962公開日2008年2月13日申請日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日發(fā)明者余榮和申請人:余榮和