專利名稱：超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種超低分子量(分子量Mw可控制在2000 20000)非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法。
背景技術：
國外文獻曾報道過，超低分子量聚丙烯酰胺可采用硝酸鈰銨-表氯醇氧化還原體系作為氧化劑，在酸性水溶液中引發聚合(G. MinoS. Kaizerman, andE. asmussen, JournalofPolymerScience, Vol. XXXVII，1959)。但由于硝酸鈰銨屬于稀有金屬鹽，價格昂貴，而且危險易爆，鈰離子對環境又會造成極大污染，因此限制了產品的生產及應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種超低分子量(分子量Mw可控制在2000 20000)非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法，應用價廉、無污染、引發效率高的氧化-還原體系為引發劑體系。本發明所用的引發劑選自氧化劑-溴酸鉀、溴酸鈉、溴酸鎂、氯酸鈉、氯酸銨或氯酸鉀。還原劑_異丙醇、異己醇、異戊醇、異辛醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、氯丙
醇或乙二醇。引發劑用量氧化劑用量占丙烯酰胺單體投料重量的1%。 8%。，最好為2%。
5%0 ；還原劑用量占單體投料重量的8% 40%，最好為10% 40%。引發劑最佳選擇為溴酸鉀_異丙醇；反應體系中，丙烯酰胺單體重量濃度宜控制在15% 50%之間，最好為25% 35%。反應控溫在15°C 60 V，最好為20°C 30°C。反應體系pH值控制在1 5，最好為1 3。聚合反應時間在10分鐘 80分鐘，最好為15分鐘 30分鐘。通過控制氫氧化鈉或碳酸鈉的加量，可控制產品的陰離子度。陰離子度在0 80%之間可控。氫氧化鈉重量為丙烯酰胺氫氧化鈉=(5 1) 1，或碳酸鈉重量為丙烯酰胺碳酸鈉=(6 10) 1。產品分子量Mw可控制在2000 20000。本發明的特點是引發劑價廉、安全環保、引發效率高，產品分子量可控、陰離子度可調。產品生產工藝簡單，生產周期縮短、生產成本低，降低了對環境的污染。
具體實施例方式實施例1.在帶有溫度計、回流冷凝管和攪拌裝置的500毫升三頸瓶內加入57克丙烯酰胺單體、145毫升去離子水，攪拌將丙烯酰胺完全溶解，再依次加入15毫升2N硝酸、15毫升0. 2N 溴酸鉀。將三頸瓶置于水浴中加熱至40°C，加入20毫升異丙醇，反應30分鐘即可得到非離子型產品，測其分子量Mw = 2346。實施例2.在500升的反應釜內加入60千克丙烯酰胺單體、150千克去離子水，攪拌使丙烯酰胺完全溶解，再加入15千克2N硝酸、15千克0.2N溴酸鉀。開啟控溫循環水保持溫度在 300C，然后加入16千克異丙醇，反應20分鐘。邊攪拌邊加入9千克氫氧化鈉，再反應40分鐘，即得陰離子度為25%的產品，測其分子量Mw = 4443。實施例3.在1000升搪瓷反應釜內依次加入120千克丙烯酰胺、380千克去離子水，攪拌使丙烯酰胺完全溶解，再加入30千克2N硝酸、30千克0. 2N溴酸鉀。保持溫度在35°C，然后加入32千克異丙醇，反應30分鐘。邊攪拌邊加入41千克氫氧化鈉，反應40分鐘，即得陰離子度為60%的產品，測其分子量為Mw = 12730。
權利要求
1.一種超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法，分子量Mw為2000 20000,其特征在于以丙烯酰胺為聚合單體，水為聚合介質，氧化-還原體系為引發劑，單體重量濃度為15% 50%，反應溫度為15°C 60°C，pH值為1 5，反應時間為10分鐘 80分鐘，聚合生成非離子型產品，非離子型產品加入氫氧化鈉或碳酸鈉水解生成陰離子型產品，氫氧化鈉重量為丙烯酰胺氫氧化鈉=(5 1) 1，或碳酸鈉重量為丙烯酰胺碳酸鈉=(6 10) 1，引發劑中的氧化劑占丙烯酰胺單體投料重量的1%。 8%。;還原劑用量占丙烯酰胺單體投料重量的8% 40%。
2.根據權利要求1所述的超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于所用引發劑中的氧化劑為氯酸鉀、氯酸鈉、氯酸銨、溴酸鉀、溴酸鈉或溴酸鎂；
3.根據權利要求1所述的超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于所用引發劑中的還原劑為異丙醇、異己醇、異戊醇、異辛醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、氯丙醇或乙二醇；
4.根據權利要求1所述的超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于氧化-還原體系的引發劑為溴酸鉀-異丙醇引發體系。
全文摘要
本發明涉及一種超低分子量非離子型及陰離子型聚丙烯酰胺的制備方法；以丙烯酰胺為聚合單體，水為聚合介質，氧化-還原體系為引發劑，單體重量濃度為15％～50％，反應溫度為15℃～60℃，pH值為1～5，反應時間為10分鐘～80分鐘，聚合生成非離子型產品，非離子型產品加入氫氧化鈉或碳酸鈉水解生成陰離子型產品，氫氧化鈉重量為丙烯酰胺∶氫氧化鈉＝(5～1)∶1，或碳酸鈉重量為丙烯酰胺∶碳酸鈉＝(6～10)∶1，引發劑中的氧化劑占丙烯酰胺單體投料重量的1‰～8‰；還原劑用量占丙烯酰胺單體投料重量的8％～40％；產品生產工藝簡單，生產周期短，生產成本低，對環境的污染低。
文檔編號C08F8/12GK102268112SQ201010197059
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者劉國良, 張鎖兵, 王臨紅, 蔡永生, 馬自俊 申請人:中國石油天然氣股份有限公司