各种因素对聚丙烯酰胺反应的影响程度
聚丙烯酰胺的聚合动力学取决于温度、介质的ph值、所用溶剂的性质以及反应体系屮 是否存在复合剂、表面活性剂、链转移剂及其他因素。由于催化剂体系及反应条件在实验 室阶段匕设定,工业化生产时,可控制的反应条件只有反应液浓度及温度、催化剂加入量 和时间、吹氮操作、值等。
单体纯度及引发剂浓度。根据聚合速率与引发剂浓度的X及单体浓度成正比例。引发 剂受 热分解成初级自由基,但被杂质终止,无高聚物生成。实验证明,非常纯净的单体 聚合时可以没有诱导期。缩短诱导期的主要途径是除净杂质。
聚丙烯酰胺氧含量。气是强阻聚剂,它与自由基反应生成不活泼的过氧自由基:消耗 了大量的引发剂,异致链引发速率降低,诱导时间长。一般是由于氧含量过高造成的反应 异常,现象反应曲线。
单体的含量要求低于20%次是如何将聚合反应得到的高黏度流体或聚凝胺转变为同体 物,即干燥脱水问题。后是如何自由控制产品的相对分子质量。与动力学链长成正比的 尺乂尺 2-0.2,此数值甚高所以不存在链转移剂时,聚丙烯酰胺可获得平均相对分子质量 超过2000kg的产品。
聚丙烯酰胺在水溶液屮进行自由基聚合时,寸能产生交联生成不溶解的聚合物,聚合 反应温度过高时,此现象更为严重。理论解释为歧化终止生成的聚合物端基具有双键参与 聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过ls盐弓聚丙烯酰胺加热时也会 导致生成凝胶。有人研究了:业产品聚丙烯酰胺的含氮晕,发现含氮晕低于现论值,认为 这是由于分子内脱IV比生成酰亚胺基团所致:
由于酰亚胺基团的存在,使聚合物链刚性增大及产牛了S性某团,影响了与其他分子 的混溶性,所以呈现不溶性。还有人认为分子间产生酰亚胺基团,因而不溶,或巾于大分 子间产生交联所致在低于501条件下,向聚合物和水的链转移常数非常小,而向引发剂链 转移则比较明显, 也易于向醇,特别是异丙醉链转移易于发生,因此丁业多采用异丙醇 为链转移剂以控制产品的相对分子质量。