聚丙烯酸钠(PAAS)制备方法

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚丙烯酸钠(PAAS)

[结构式]

[物化性质]淡黄色黏稠液化，易溶于水，呈弱碱性，能溶于甲醇、乙二醇。聚丙烯酸钠分子链上有许多羧酸根负离子，使高分子链附近存在着强大的静电力，在这静电力的作用下，使阳离子与高分子链上的羧酸根之间的亲和力比相应的单体上的羧酸根与同样阳离子间的亲和力要强。聚丙烯酸钠羧酸根对阳离子的束缚作用随聚合物离解程度的增加而增加，随阳离子价数增加、离子半径减小而增加。相对密度为1.10±0.1。

[制备方法](1)制备工艺

聚丙烯酸钠的制备一般采用过硫酸铵作引发剂，甲醇、异丙醇等作链转移剂，丙烯酸单体在温度较高的水溶液中进行聚合，聚合完成后，用NaOH中和。具体制备方法有2种。

①丙烯酸精制后用氢氧化钠中和生成丙烯酸钠，配成一定浓度的丙烯酸钠水溶液，再以过硫酸盐为引发剂加热聚合，得到本品。反应式如下:

工艺流程如图5-8所示。

图5-8 聚丙烯酸钠制备流程

②丙烯酸精制后用过硫酸盐为引发剂在水中加热聚合，生成的聚合物再用氢氧化钠中和，得到本品。反应式如下:

(2)制备实例

实例1将53kg氢氧化钠和适量水加入反应器中，慢慢搅拌加入丙烯酸，待加完丙烯酸后，加入相对分子质量调节剂和纯碱，搅拌使其分散，控制体系的温度为80℃(丙烯酸和氢氧化钠中和热即可达到此温度)，加入过硫酸钾2.2kg，搅拌均匀，约10min后，发生快速聚合反应，最后得到白色泡沫状产物。将产物冷却，粉碎，即得到聚丙烯酸钠产品。实例2首先，将20kg过硫酸铵溶解在120kg自来水中得到过硫酸铵水溶液；其次，在1000L的搪瓷间歇反应釜中加入200kg自来水，升温至(75±2)℃；开动搅拌，分别滴加275kg工业纯丙烯酸、反应温度控制在75～85℃，滴加时间2h，尽量保持不同物料同时滴加完毕；然后，滴加完毕，在(80±2)℃保温0.5h，加入40% NaOH溶液调节pH值至7～8得到成品。

实例3 以废腈纶为原料制备聚丙烯酸钠。在装有回流冷凝器的300L搪瓷反应釜中加入废腈纶20kg，固体氢氧化钠2kg和水40kg，启动搅拌，开始缓慢升温，升温速度为0.4～0.8℃/min，控制升温速度可以防止水解反应过于剧烈，否则大量氨气集中释放，夹带黏稠液体物料喷出，容易造成危险，在1～2h内将温度升高到65～70℃，反应1～2h后，继续升温到95～98℃反应3～4h，反应过程中注意用氨气吸收罐或塔(用水或稀酸做吸收液)吸收氨气；水解结束后向反应釜中加入约10%的乙二胺(或已己二胺)水溶液800g(乙二胺/腈纶为0.02%)，反应4h，水解以无明显氨排出为控制终点的参照点，所以允许时间在一个范围之内浮动，最后得到浅黄色黏稠的聚丙烯酸钠水溶液，固含量为21%，黏度为24000cP。

[技术指标]HG/T 2838-1997

[应用]

聚丙烯酸钠根据相对分子质量大小的差异而具有不同的用途，可分为：低相对分子质量聚丙烯酸钠(1000～5000)，主要起分散作用；中相对分子质量(104～106)，主要起增稠作用，高相对分子质量(106～107)，主要起絮凝作用。超低相对分子质量(700以下)的聚丙烯酸钠盐的用途还未完全开发，超高相对分子质量的聚丙烯酸钠高吸水性树脂，主要用作吸水剂。

聚丙烯酸钠用作阻垢分散剂与聚丙烯酸相似，但由于聚丙烯酸钠已中和成钠盐，所以其包装、运输、使用过程中腐蚀性大大降低。

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