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什么是聚丙烯酸鈉鹽?

點(diǎn)擊次數(shù):83  更新時(shí)間:2024-11-12

什么是聚丙烯酸鈉鹽?

聚丙烯酸鈉鹽又名聚丙烯酸鈉。是一種新型功能高分子材料和重要化工產(chǎn)品,固態(tài)產(chǎn)品為白色(或淺黃色)塊狀或粉末,液態(tài)產(chǎn)品為無(wú)色(或淡黃色)粘稠液體。溶解于冷水、溫水、甘油、丙二醇等介質(zhì)中,對(duì)溫度變化穩(wěn)定,具有固定金屬離子的作用,能阻止金屬離子對(duì)產(chǎn)品的消極作用,是一種具有多種特殊性能的表面活性劑。
水溶性直鏈高分子聚合物。小相對(duì)分子質(zhì)量的為液體,大的可為固體。固體的商品為白色粉末或顆粒,無(wú)臭無(wú)味,遇水膨脹,易溶于苛性鈉水溶液。吸濕性強(qiáng)。具有親水和疏水基團(tuán)的高分子化合物。緩慢溶于水形成極粘稠的透明液體,其0.5%溶液的粘度約Pa·s,粘性并非吸水膨潤(rùn)(如CMC,海藻酸鈉)產(chǎn)生,而是由于分子內(nèi)許多陰離子基團(tuán)的離子現(xiàn)象使分子鏈增長(zhǎng),表現(xiàn)粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度約為CMC、海藻酸鈉的15-20倍。加熱處理、中性鹽類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)對(duì)其粘性影響很小,堿性時(shí)則粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。強(qiáng)熱至300度不分解。久存粘度變化極小,不易腐敗。因系電解質(zhì),易受酸及金屬離子的影響,粘度降低。遇足量二價(jià)以上金屬離子(如鋁、鉛、鐵、鈣、鎂、鋅)形成其不溶性鹽,引起分子交聯(lián)而凝膠化沉淀。但是二價(jià)金屬離子量少時(shí)仍為溶液,因此可作為洗滌助劑,起到防止污垢再沉積的作用。pH=4.0以下時(shí)可能產(chǎn)生沉淀。
隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大,聚丙烯酸鈉自無(wú)色稀溶液至透明彈性膠體乃至固體。性質(zhì)、用途也隨相對(duì)分子質(zhì)量不同而有明顯區(qū)別。相對(duì)分子質(zhì)量在1000-10000的,可作為分散劑,應(yīng)用于水處理(分散劑或阻垢劑)、造紙、紡織印染、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。用作造紙涂布分散劑時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量在2000-4000,涂料濃度在65%~70%時(shí),仍可有良好流變性和熟化穩(wěn)定性。分子量在1000-3000之間的,用作水質(zhì)穩(wěn)定劑和黑液濃縮時(shí)結(jié)垢控制劑。分子量在10以上的,用作涂料增稠劑和保水劑,可使羧基化丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液等合成膠乳黏度增長(zhǎng),避免水分析出,保持涂料體系穩(wěn)定。分子量在10以上的,用作絮凝劑,以及在食品工業(yè)中作增黏劑、乳化分散劑等。
制造方法
1、相對(duì)分子質(zhì)量小時(shí),丙烯酸在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合,用氫氧化鈉中和即可得到產(chǎn)品??刂品磻?yīng)溫度,引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的種類(lèi)和用量,單體濃度、反應(yīng)時(shí)間和加料方式等條件,可得到不同相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)品。
2、相對(duì)分子質(zhì)量高時(shí),丙烯酸用氫氧化鈉中和,精制后,在引發(fā)劑存在下聚合,既得產(chǎn)品。固體形態(tài)的產(chǎn)品可經(jīng)過(guò)干燥、造?;蚍鬯榈玫?。
3.、國(guó)外通過(guò)輻射聚合NaOH與丙烯酸的中和物制得。
合成方法
1.將去離子水和34kg鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇依次加入反應(yīng)釜中,加熱至80~82℃。滴加14kg過(guò)硫酸銨和170kg單體丙烯酸的水溶液(去離子水)。滴畢后,反應(yīng)3h。冷至40℃,加入30%的NaOH水溶液,中和至pH值為8.0~9.0蒸出異丙醇和水得液體產(chǎn)品。噴霧干燥得固體產(chǎn)品丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體,除去副生的醇類(lèi),經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)pH值,以過(guò)硫酸銨為催化劑聚合而得由丙烯酸和氫氧化鈉反應(yīng)制得丙烯酸鈉單體,再在過(guò)硫酸銨催化下,聚合成聚丙烯酸鈉將相對(duì)分子質(zhì)量1 000~3 000的聚丙烯酸鈉加入反應(yīng)釜中,配成30%的水溶液即可
2.丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體,除去副產(chǎn)的醇類(lèi),經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)PH值,以過(guò)硫酸銨為催化劑聚合制得。
3.聚合法 在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的500mL四口燒瓶中,加入一定量的去離子水,再加入鏈轉(zhuǎn)移劑亞硫酸氫鈉(用量占體系質(zhì)量的4.5%),攪拌溶解,加熱升溫至65℃,開(kāi)始滴加單體丙烯酸及引發(fā)劑過(guò)硫酸銨水溶液。其中單體丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占體系的30%,過(guò)硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占體系的0.06%,滴加時(shí)間為3h,滴完后保溫3h,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氫氧化鈉水溶液中和至pH值為7~7.5,得到無(wú)色的黏稠、低分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉溶液。
4.乳液聚合法 單體溶液由丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉溶液中和,再加入少量丙烯酰胺制得。在250mL反應(yīng)瓶中,加入單體溶液、十二烷基磺酸鈉,攪拌其混合均勻,同時(shí)通氮除氧20min,加入還原劑、乳化劑、溶劑和氧化劑。將體系升溫至45℃,4h后結(jié)束聚合。升溫達(dá)到一定的出水量后,停止反應(yīng)。最后將反應(yīng)液過(guò)濾烘干,得到粉末狀產(chǎn)物(PAA-Na)。

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