Quy trình và nguyên lý sản xuất Acrylamide

Phương pháp sản xuất

Phương pháp 1: Phương pháp thủy phân
Cácacrylamidthu được bằng phương pháp thủy phân có sự phân bố không đều của các chuỗi acrylamide trên các chuỗi đại phân tử. Phần trăm mol củaacrylamidchuỗi trên chuỗi đại phân tử là mức độ thủy phân.
So với phương pháp đồng trùng hợp, hệ số chống gàu (HD) tan trong nước của các sản phẩm được chế tạo bằng phương pháp thủy phân thông thường không cao, dưới 30%. Về mặt lý thuyết, các sản phẩm có HD trên 70% nên được chế tạo bằng phương pháp đồng trùng hợp, phương pháp này có một số yêu cầu nhất định về nhiệt độ và sự kiện thủy phân, đồng thời dễ bị phân hủy đại phân tử trong quá trình thủy phân.

Phương pháp 2: Trùng hợp dung dịch nước
Trùng hợp dung dịch nước là quá trình trùng hợp trong đó monome phản ứng và chất khởi đầu được hòa tan trong nước. Phương pháp này đơn giản, ít gây ô nhiễm môi trường, năng suất polyme cao, dễ thu được polyme có trọng lượng phân tử tương đối cao, là phương pháp đầu tiên được sử dụng trong sản xuất công nghiệp polyacrylamid và đã là phương pháp chính trong sản xuất công nghiệp polyacrylamid. Trùng hợp dung dịch nước đã được nghiên cứu sâu rộng.

Phương pháp 3: Trùng hợp nhũ tương đảo ngược
Hệ phân tán keo pha đảo ngược cần được chuẩn bị trước khi trùng hợp nhũ tương pha đảo ngược và trùng hợp huyền phù pha đảo ngược, nghĩa là hệ phân tán không đồng nhất nước/dầu (W/0) được hình thành trong pha dầu của dung dịch nước monome bằng cách khuấy phân tán hoặc chất nhũ hóa, sau đó thêm chất khởi đầu để trùng hợp bazơ tự do.
Nhìn chung, các chất khởi tạo hòa tan trong dầu được sử dụng trong quá trình trùng hợp nhũ tương pha đảo ngược, chủ yếu là các chất khởi tạo gốc tự do anion và các chất khởi tạo gốc tự do không ion, trong khi trùng hợp huyền phù pha đảo ngược sử dụng các chất khởi tạo hòa tan trong nước, chẳng hạn như persulfate. Có hai quan điểm về cơ chế hình thành hạt nhân của quá trình trùng hợp nhũ tương đảo ngược AM/AA: hình thành hạt nhân micellar và hình thành hạt nhân giọt monome. Động học khá khác so với động học của quá trình trùng hợp nhũ tương dương điển hình.

Phương pháp 4: Trùng hợp huyền phù ngược
Trùng hợp huyền phù pha đảo ngược là phương pháp lý tưởng để sản xuất công nghiệp các polyme hòa tan trong nước được phát triển trong 10 năm gần đây. Di-monie đã nghiên cứu trùng hợp huyền phù pha đảo ngược AM bằng cách sử dụng độ dẫn điện, NMR và kính hiển vi điện tử vào năm 1982.

Phương pháp 5: Các phương pháp trùng hợp khác
Ngoài các phương pháp trên, đồng trùng hợp và đồng trùng hợp của acrylamide và các dẫn xuất của nó có thể được biến đổi bằng phản ứng Mannich và đồng trùng hợp ghép. Việc đưa amin vào polyacrylamide trong phản ứng Mannich là một cách quan trọng để thu được polyelectrografting cation của polyacrylamide. Các amin thường được sử dụng là dimethylamine, diethylamine, diethanolamine, v.v.

AM/AA thường được ghép với tinh bột để tạo ra nhựa có khả năng hấp thụ cao hoặc với các monome đại phân tử khác để ghép AM/AA vào một số màng nhất định. Polyacrylamide cationic (CPAM) có trọng lượng phân tử cao được sử dụng rộng rãi trong sản xuất dầu, nhưng HPAM có khả năng chịu muối kém.