聚丙烯酰胺生产工艺及应用范围

聚丙烯酰胺的生产方法主要有水溶液 聚合法,反相乳液聚合法和辐射引发法。水溶液累合法是生产聚丙烯酰胺的 传统方法。采用该法可以生产聚丙烯酰胺 胶体和粉状产品。

一般聚丙烯酰胺胶体是 采用8% - 10%丙烯酰胺水溶液在引发剂作 用下直接聚合而得;聚丙烯酰胺干粉则多 用25% ~ 30%丙烯酰胺溶液进行聚合.聚合 后得到的聚丙烯酰胺胶体经造粒、捏合、 干燥、粉碎后制得产品。其中的聚合反应 是关键工序。该法具有生产,工艺设 备简单以及生产成本较低等优点，是目前 国内外生产聚丙烯酰胺普遍采用的方法。

  采用该法生产聚丙烯酰胺较早采用手 工作坊式的盘式聚合，后来采用捏合机。20世纪80年代后期开发了锥形釜聚合工 艺，由核工业部五所在江都化工厂试车成 功。20世纪90年代从国外引进的聚合技 术，类似于国内的技术，只是反应釜可以 旋转，聚合釜的容积也较大，可以达到 5000L。

反相31液聚合法是指水溶性的丙烯 酰胺借助表面活性剂（多采用非离子型表 面活性剂）的作用使丙烯酰胺单体分散在 油相中形成乳化体系，在引发剂作用下进 行乳液聚合，形成稳定的高分子量速溶的 聚丙烯酰胺胶乳产品，经共沸蒸馋脱水后 得到粉状聚丙烯酰胺。由于聚合反应是在 分散于油相中的丙烯酰胺微粒中进行，因 而在聚合过程中放出的热量散发均匀、反 应体系平稳、易控制、适合于制备高分子 量且分子量分布窄的聚丙烯酰胺胶乳或干 粉型产品。

辐射引发法是丙烯酰胺单体在紫外 线下引发直接聚合得到固体聚丙烯酰胺产 品。该法生产工艺简单，但设备投资大，且 所得产品分子量分布很宽，故目前还没有 进行大规模工业生产。

应用 

水处理领域聚丙烯酰胺的应用主要包括原水处理、污水处理和工 业水处理3个方面。

在原水处理中，聚丙 烯酰胺与活性炭等配合使用，可用于生活 水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理 中，聚丙烯酰胺可用于污泥脱水；在工业 水处理中,聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。

 在原水处理中，用有机絮擬剂聚丙烯酰胺 代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净 水能力也可提高20%以上。所以目前许多 大中城市在供水紧张或水质较差时，都采 用聚丙烯酰胺作为补充。在污水处理中，采 用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用 率。

石油采油领域在石油开采中，聚丙 烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采 油率等方面，广泛应用于钻井、完井、固 井、压裂、强化采油等油田开采作业中，具 有增粘、降滤失、流变调节、胶擬、分流、 剖面调整等功能。目前油田开采多已 步入中后期，为提高原油采收率，目前主 要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。 

通过注入聚丙烯酰胺水溶液，油水流 水性能，提高细小纤维及填料的留着率， 减少原材料的消耗以及对环境的污染等。 聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其 平均分子量、离子性质、离子强度及其他 共聚物的活性。非离子型聚丙娣酰胺主要 用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度，提 高纤维及填料的留着率；阴离子型共聚物 主要用作纸张的干湿増强剂和驻留剂；阳 离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助 滤作用，另外对于提高填料的留着率也有 较好的效果。

此外，聚丙烯酰胺还应用于 造纸废水处理和纤维回收。纺织印染工业在纺织工业中，聚丙 烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂， 可以生成柔顺、防皱、耐毒菌的保护层。利 用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时 的断线率;聚丙烯酰胺作后处理剂可以防 止织物的静电和阻燃；用作印染助剂时， 聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度 高，还可以作为漂白的非硅高分子稳定 剂；此外，聚丙烯酰胺还可以用于纺织印 染污水的净化。

其他领域在采矿、洗煤领域，采用 聚丙烯酰胺作絮会剂可采矿、洗煤回 收水中固体物的沉降，使水澄清，同时可 回收有用的固体颗粒，避免对环境造成污 染;

在制糖工业中，聚丙烯醍胺可加速蔗 汁中细粒子的下沉，过滤和提高滤液 的清澈度;

在养殖工业中，聚丙烯酰胺可 水质，增加水的透光性能;

在医药工 业中，聚丙烯酰胺可用作分离的絮 凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水 澄清剂等;

在建材工业中，聚丙烯酰胺可 用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以 及陶瓷粘接剂等；

在农业上，聚丙烯酰胺 作为高吸水性材料可用作土壊保湿剂以及 种子培养剂等。

在建筑工业中，聚丙烯酰 胺可以増强石膏水泥的硬度，加速石棉水 泥的脱水速度。

此外，聚丙烯酰胺还可用 作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥 料的造粒助剤等。