提高耐温抗盐性能的部分水解聚丙烯酰胺的制备方法

摘要

本发明涉及利用模板聚合方式制备提高耐温抗盐性能的部分水解聚丙烯酰胺的制备方法。本发明的聚合起始温度控制在0～15℃，在此温度下模板物质与聚合单体中的功能性单体作用更为明显，利于形成具有嵌段结构的聚丙烯酰胺产物；由于在聚合阶段采用模板聚合的方式使得聚合物胶体颗粒在拥有超高分子量的同时还保持良好的溶解性能，利用聚合物胶体颗粒生成时本身具有的温度，在出料的同时加入NaOH进行后水解。本发明的部分水解聚丙烯酰胺的数均分子量可达到2500～3200万，同时高分子结构与无规共聚产物比较具有更为有序的嵌段序列结构，使得这种部分水解聚丙烯酰胺拥有良好的溶解性能，并且在高温、高矿化度的盐水中还保持有较高的粘度。

主权项

一种提高耐温抗盐性能的部分水解聚丙烯酰胺的制备方法，该方法是利用模板聚合的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：(1)配制聚合液将丙烯酰胺单体和功能性单体以及模板物质三种组分按质量比为100∶1～10∶0.05～5的比例向配料釜中进行投料，并用蒸馏水配成浓度为20～35wt％的水溶液；然后加入助剂，搅拌混合得到聚合液；(2)配制引发剂引发剂中的氧化剂用量为步骤(1)所述的丙烯酰胺单体重量的0.00001％～1％，引发剂中的还原剂用量为步骤(1)所述的丙烯酰胺单体重量的0.000001％～0.1％；按上述比例分别称取氧化剂和还原剂，分别用蒸馏水完全溶解，避光保存；(3)聚合将步骤(1)配制好的聚合液输送到聚合釜中，向聚合液中通入高纯氮气除去聚合液中的氧气，以使聚合反应在绝氧条件下进行，同时对聚合液进行降温，待聚合液温度降至温度为0～15℃，先将步骤(2)配制好的引发剂中的还原剂全部加入，然后再全部加入氧化剂，加完后继续向聚合液中通入高纯氮气，5～10分钟后停止通高纯氮气，密闭聚合釜，使聚合在绝氧条件下进行；(4)水解待步骤(3)反应结束后将得到的聚丙烯酰胺胶体利用高压气体从聚合釜中挤出，利用造粒机进行造粒，得到聚丙烯酰胺胶体颗粒；采用螺杆传送方式将聚丙烯酰胺胶体颗粒从造粒机出料口传送至中间料仓，在聚丙烯酰胺胶体颗粒在螺杆的传送过程中向螺杆前部连续匀速加入NaOH，单位时间内加入的NaOH重量应与单位时间内聚丙烯酰胺胶体颗粒的流出重量比例为15％～30％，NaOH加入总量为步骤(1)所述的丙烯酰胺单体重量的15％～30％；待聚丙烯酰胺胶体颗粒全部移至中间料仓后密闭中间料仓1～3小时，即完成聚丙烯酰胺胶体颗粒的水解反应；(5)二次造粒、烘干出成品待步骤(4)完成后得到部分水解的聚丙烯酰胺胶体颗粒，进行二次造粒，再烘干，粉碎后即得到部分水解聚丙烯酰胺干粉成品；所述的功能性单体选自丙烯酸、丙烯酸水溶性衍生物单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸水溶性衍生物单体中的一种；所述的模板物质选自聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、聚二甲基烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基胺、聚烯丙基胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、span系列表面活性剂、tween系列表面活性剂、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯中的一种；所述的助剂是无机盐、尿素、硫脲、十二烷基硫醇和乙二胺四乙酸钠盐的混合物；其中：所述的无机盐用量为配料釜中投入丙烯酰胺单体重量的1～5％；所述的尿素用量为配料釜中投入丙烯酰胺单体重量的1～5％；所述的硫脲用量为配料釜中投入丙烯酰胺重量的0.1～1％；所述的十二烷基硫醇用量为配料釜中投入丙烯酰胺单体重量的0.01～0.1％；所述的乙二酸四乙酸钠盐用量为配料釜中投入丙烯酰胺单体重量的0.01～0.1％；所述的引发剂体系中所使用的氧化剂选自过氧化氢、有机过氧化氢、过硫酸盐、过氧化二苯甲酰中的一种；所述的引发剂体系中所使用的还原剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、乙二胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N‑二甲基对甲苯胺、硫酸锰、硫酸亚铜、硫酸亚铁、氯化锰、氯化亚铜、氯化亚铁、四甲基乙二胺中的一种。