高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法
2023-10-25 02:24:07 2
高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法
【專利摘要】本發明提供一種改性聚丙烯醯胺絮凝劑的反相乳液合成方法，具體涉及高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法。採用流加第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑的方法，有效控制聚合反應中溫度的變化，獲得乳液產品的高分子量，並且含有水楊酸官能團，能很好的對懸浮液中的細小顆粒、金屬離子進行強力吸附，提高絮凝效果和懸浮液的澄清度；通過真空高壓旋轉蒸發提濃，提高了該類改性聚丙烯醯胺反相乳液產品的固含量；使用的復配乳化劑甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯以一定的比例混合後可復配生成「複合界面膜」，有效實現反相乳液在高固含的條件下長期穩定保存。
【專利說明】高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合工藝，尤其是採用反相乳液三元共聚的方法，合成出滿足礦物採選、赤泥沉降、採油和城市生活汙水處理等領域的超高分子的改性聚丙烯醯胺乳液聚合物，屬於精細化工，同時也屬於高分子合成領域。
【背景技術】
[0002]聚丙烯醯胺作為一種線型水溶性聚合物，是水溶性聚合物中應用最廣泛的品種之一。聚丙烯醯胺是丙烯醯胺及其衍生的均聚物和共聚物的統稱。聚丙烯醯胺的分子量有低、中、高和超高之分。根據聚丙烯醯胺(PAM)大分子鏈上官能團在水溶液中的離解性質，可劃分成陰離子型(CPAM)、陽離子型(APAM)、非離子型(NPAM)及兩性離子型幾個品種。
[0003]聚丙烯醯胺的合成工藝有多種，其中主要的生產方法有:水溶液聚合、懸浮聚合和反相乳液聚合三種。傳統的水溶液聚合法使用的單體含量一般較低不超過30%，反應過程不易控制，產品質量不高，最後得到的固體聚丙烯醯胺粉劑，吸溼性強，穩定性也較差，分子量普遍較低，且分布較寬，固含量較低，溶解性不理想，在配製絮凝劑溶液時，溶解速度較慢，很難在短時間內配製成均勻性好的溶液，容易出現「魚眼」狀等不溶物。懸浮聚合的產物固含量和聚合率較高且單體的殘留量低，具有較好的水溶性，但懸浮聚合高分子量的聚丙烯醯胺聚合過程中使用大量的有機溶劑，聚合成本比較高，很難廣泛使用。聚丙烯醯胺反相乳液聚合法是將丙烯醯胺及其改性單體，藉助油包水型乳化劑分散於非極性液體中，形成(W/O)型乳液進行聚合。反相乳液聚合由於使用乳化劑降低了反應體系的粘度，通過流動性攪拌聚合，溫度容易散發 ，使得聚合效率高，反應速率快，分子量高，且分子量分布較窄，溶解速度也較快，並且產品可不經乾燥直接應用。具有以上兩種方法沒有的優勢，所以反相乳液聚合成為近幾年來研究的熱點。
[0004]在反相乳液聚合中，丙烯醯胺(AM)、丙烯酸(AA)及其鹽的共聚物是一類用途廣泛的多功能高分子化合物，是水溶性高分子聚電解質中重要的品種。廣泛應用於石油工業、汙水處理、氧化鋁生產、採礦、塗料、印染及農、林、園藝等方面。對於丙烯醯胺和丙烯酸鈉反相乳液共聚合，雖然有很多學者對此有了一些研究，但是局限於單體的溶解性，使得其共聚物的固含量無法達到較高水平，即使實現高固含，乳液存放的穩定性也會受到影響。研究發現，第三功能單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸(4-MASA)與丙烯酸鈉、丙烯醯胺共聚後獲得的改性聚丙烯醯胺乳液共聚物，其中含有的水楊酸官能團易與赤泥及汙水中的金屬離子形成穩定的六元環螯合物，並對細小顆粒及有機物具有強力吸附作用，可改善懸浮液的澄清度。但是，第三功能單體4-MASA在聚合過程中因為鏈轉移而過分抑制了自由基的活性，使共聚物的分子量不高，因此也不能實現好的絮凝效果。所以，如何在引入第三單體4-MASA時不會影響聚合物分子量的高低成為重要的研究課題。另外，聚合過程中的油水配比、引發體系的選擇及乳化劑量的使用等都是影響乳液產品高固含、高相對分子質量、強穩定性的關鍵性因素。
【發明內容】
[0005]針對改性聚丙烯醯胺反相乳液產品存在分子量不高、易分層不穩定、以及固含量很難提高等問題，本發明通過流加第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑，在有效控制了聚合反應溫度的同時，實現了改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合物的高分子量，使分子量分布較窄，並且含有水楊酸官能團，能很好的對懸浮液中的細小顆粒、金屬離子進行強力吸附，提高了絮凝效果和懸浮液的澄清度；通過真空高壓旋轉蒸發提濃，提高了該類改性聚丙烯醯胺反相乳液產品的固含量；使用的復配乳化劑甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯，以一定的比例混合後可復配生成「複合界面膜」，有效地實現了反相乳液在高固含的條件下，達到長期穩定保存的效果。最終提供了一種高分子量、高固含量、強穩定性的陰離子改性聚丙烯醯胺乳液的反相乳液的聚合方法。
[0006]本發明解決其技術問題採用的技術方案是:高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，包括以下步驟:
[0007]1)單體水溶液的配製:冰水浴下，緩慢將35wt%的氫氧化鈉溶液滴入丙烯酸(AA)水溶液(丙烯酸和蒸餾水質量配比為1:1)中，控制溫度不高於10°c，調節pH至7~9，得到丙烯酸鈉(SA)溶液；再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌I h，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉(SA)溶液；精製的丙烯醯胺(AM)與丙烯酸鈉(SA)的摩爾比為2:3，溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到水相AM/SA單體溶液。
[0008]2)反相乳液的配製:將疏水連續相、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯復配乳化劑混合均勻配製成油相，置於高剪切力的攪拌機中，將步驟I)中的水相加入，乳化得均一穩定的乳液。
[0009]3)反相乳液聚合:將乳化後的乳液倒入四口燒瓶，通氮除氧，分別緩慢滴加配製好的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑，控制流速調節溫度，進行聚合反應。
[0010]4)乳液提濃:將聚合後的乳液過80目篩子，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，設置旋蒸溫度在48-65°C之間，轉速為20-50r/min，壓力為_0.1MPa,旋蒸2_5h後，停止旋蒸得到提濃後的乳液。
[0011]其中，疏水連續相採用的是脂肪族類溶劑油，例如白油、120#溶劑油、80#溶劑油、200#溶劑油、航空煤油、液體石蠟等等。
[0012]其中，反相乳液的配製中，油水配比範圍為0.5~0.7:1，其中復配乳化劑佔溶劑總重量的6%~10%，復配乳化劑中，甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯的重量配比範圍為3~5:6，使獲得的反相乳液聚合物具有強的穩定性，不易分層。
[0013]其中，反相乳液聚合中，通氮貫穿全程，分別緩慢滴加配置好的質量濃度為5%的甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑(配比為1:1)時，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間，根據溫度調節流速大小，聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，聚合溫度控制在38-65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，停止通氮結束反應；其中流加的甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)的加量與丙烯醯胺(AM)、丙烯酸鈉(SA)的摩爾比為0.004:2:3，氧化還原引發劑的用量佔溶劑總重量的0.1%~0.25%。
[0014]其中，反相乳液聚合中，第三單體(4-MASANa)的配製如下:將加入量為丙烯醯胺摩爾數的0.002倍的棕灰色4-MASA粉末加入適量的去離子水中攪拌均勻，用質量濃度為35%的氫氧化鈉調節pH至7~9，配成質量濃度為5%的4-MASANa水溶液。
[0015]其中，反相乳液聚合中，第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)與過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑，在聚合反應中是同時分別流加，共同控制聚合溫度，並且防止鏈轉移而導致分子量不高的產生，實現了該類改性聚丙烯稀醯胺反相乳液的絮凝能力與懸浮液澄清度的共同提高。
[0016]本發明具有以下有益效果:本工藝針對陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液製備技術，通過改變油水比、尋找優異的復配乳化劑、流加第三單體和引發劑以及加入真空旋蒸的概念，尋找到合成高固含、高分子量且穩定性優異的聚丙烯醯胺反相乳液的較佳聚合條件。通過第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉氧化還原引發劑的同時分別流加，控制了聚合溫度的變化，從而防止了聚合過程發生「暴聚」和因鏈轉移而導致分子量不高的發生，更好地調節了聚合反應速率，保持了聚合物的高分子量，實現了該類改性聚丙烯稀醯胺反相乳液的絮凝能力與懸浮液澄清度的共同提高；通過真空高壓旋轉蒸發提濃，提高了該類改性聚丙烯醯胺反相乳液產品的固含量；通過使用復配乳化劑甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯，有效地實現了反相乳液在高固含的條件下，達到長期穩定保存的效果。最終可獲得固含量高達50%以上，凝膠含量低於0.1%。、分子量3 2000萬的陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液產品，乳液體系穩定，放12個月不分層。
【具體實施方式】
[0017]以下是本發明的具體實施例，對本發明的技術方案做進一步描述，但是本發明的保護範圍並不僅限於這些實 施例。凡是不背離本發明構思的改變或等同替代均包括在本發明的保護範圍之內。
[0018]實施例1
[0019]I)向1000ml燒杯中加入115份去離子水，加入115份精純丙烯酸(AA)，用質量濃度為35%氫氧化鈉182份左右調節PH=8.75。再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌lh，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉溶液，再將75份精製的丙烯醯胺(AM)溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到AM/SA單體溶液。
[0020]2)向2000ml燒杯中加入243.5份7#白油，15份甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與30份丙二醇單硬脂酸酯復配作乳化劑(乳化劑的加入總量佔溶劑總重量的6%)，溶解配製成油相。將油相置於高剪切力攪拌機中，然後將水相加入，乳化60min，得到油水比為0.5的單體乳液。
[0021]3)向9份去離子水中加入0.47份的棕灰色4-MASA粉末攪拌均勻至溶解，用質量濃度為35%的氫氧化鈉調節pH至7.75，期間冰水浴控制水溫不超過20°C，配成質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)。
[0022]4)將單體乳液置於2000ml四口燒瓶中，通入氮氣除氧,在聚合反應過程中通氮貫穿全程，30min後，分別緩慢滴加質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa) 10份和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(比例1:1)的氧化還原引發劑
15.7份(引發劑加入量為溶劑總重量的0.1%)時，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間,根據溫度調節流速大小,聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，聚合溫度控制在38-65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮結束反應。
[0023]5)將聚合後的乳液過80目篩，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，旋蒸溫度在48_65°C之間，轉速為20r/min，壓力為-0.1MPa，旋蒸5h後，停止旋蒸得到提濃後的乳液。得到固含量大於50%、凝膠含量低於0.1%。、分子量3 2000萬的聚丙烯醯胺反相乳液，放置12個月不分層，絮凝效果好，懸浮液的澄清度高。
[0024]實施例2
[0025]I)向1000ml燒杯中加入115份去離子水，加入115份精純丙烯酸(AA)，用質量濃度為35%氫氧化鈉182份左右調節PH=8.55。再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌lh，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉溶液，再將75份精製的丙烯醯胺(AM)溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到AM/SA單體溶液。
[0026]2)向2000ml燒杯中加入292.2份80#溶劑油，15.5份甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與31份丙二醇單硬脂酸酯復配作乳化劑(乳化劑的加入總量佔溶劑總重量的6%)，溶解配製成油相。將油相置於高剪切力攪拌機中，然後將水相加入，乳化60min，得到油水比為
0.6的單體乳液。
[0027]3)向9份去離子水中加入0.47份的棕灰色4-MASA粉末攪拌均勻至溶解，用質量濃度為35%的氫氧化鈉調節pH至7.85，期間冰水浴控制水溫不超過20°C，配成質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)。
[0028]4)將單體乳液置於2000ml四口燒瓶中，通入氮氣除氧,在聚合反應過程中通氮貫穿全程，30min後，分別緩慢滴加質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa) 10份和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(比例1:1)的氧化還原引發劑25份(引發劑加入量為溶劑總重量的0.15%)時，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間,根據溫度調節流速大小,聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，聚合溫度控制在38-65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮結束反應。
[0029]5)將聚合後的乳液過80目篩，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，旋蒸溫度在48_65°C之間，轉速為30r/min,壓力為-0.1MPa,旋蒸4h後,停止旋蒸得到提濃後的乳液。得到固含量大於50%、凝膠含量低於0.1%。、分子量3 2000萬的聚丙烯醯胺反相乳液，放置12個月不分層，絮凝效果好，懸浮液的澄清度高。
[0030]實施例3
[0031]I)向1000ml燒杯中加入115份去離子水，加入115份精純丙烯酸(AA)，用質量濃度為35%氫氧化鈉182份左右調節PH=7.95。再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌I h，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉溶液，再將75份精製的丙烯醯胺(AM)溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到AM/SA單體溶液。
[0032]2)向2000ml燒杯中加入340.9份7#白油，37.5份甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯復配作乳化劑(乳化劑的加入總量佔溶劑總重量的10%)，溶解配製成油相。將油相置於高剪切力攪拌機中，然後將水相加入，乳化60min，得到油水比為0.7的單體乳液。
[0033]3)向9份去離子水中加入0.47份的棕灰色4-MASA粉末攪拌均勻至溶解，用質量濃度為35%的氫氧化鈉調節pH至8.25，期間冰水浴控制水溫不超過20°C，配成質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)。
[0034]4)將單體乳液置於2000ml四口燒瓶中，通入氮氣除氧，在聚合反應過程中通氮貫穿全程，30min後，分別緩慢滴加質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa) 10份和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(比例1:1)的氧化還原引發劑
16.6份(引發劑加入量為溶劑總重量的0.1%)時，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間，根據溫度調節流速大小,聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，聚合溫度控制在38-65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮結束反應。
[0035]5)將聚合後的乳液過80目篩，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，旋蒸溫度在48_65°C之間，轉速為40r/min,壓力為-0.1MPa,旋蒸3h後,停止旋蒸得到提濃後的乳液。得到固含量大於50%、凝膠含量低於0.1%。、分子量3 2000萬的聚丙烯醯胺反相乳液，放置12個月不分層，絮凝效果好，懸浮液的澄清度高。
[0036]實施例4
[0037]I)向1000ml燒杯中加入115份無離子水，加入115份精純丙烯酸(AA)，用質量濃度為35%氫氧化鈉182份左右調節PH=8.15。再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌lh，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉溶液，再將75份精製的丙烯醯胺(AM)溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到AM/SA單體溶液。
[0038]2)向2000ml燒杯中加入243.5份200#溶劑油，23份甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與35份丙二醇單硬脂酸酯復配作乳化劑(乳化劑的加入總量佔溶劑總重量的8%)，溶解配製成油相。將油相置於高剪切力攪拌機中，然後將水相加入，乳化60min，得到油水比為0.5的單體乳液。
[0039]3)向9份去離子水中加入0.47份的棕灰色4-MASA粉末攪拌均勻至溶解，用質量濃度為35%的氫氧化鈉調節pH至7.75，期間冰水浴控制水溫不超過20°C，配成質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)。
[0040]4)將單體乳液置於2000ml四口燒瓶中,通入氮氣除氧,在聚合反應過程中通氮貫穿全程，30min後，分別緩慢滴加質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa) 10份和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(比例1:1)的氧化還原引發劑36.5份(引發劑加入量為溶劑總重量的0.25%)時，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間,根據溫度調節流速大小,聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，聚合溫度控制在38-65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮結束反應。
[0041]5)將聚合後的乳液過80目篩，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，旋蒸溫度在48_65°C之間，轉速為50r/min，壓力為-0.1MPa，旋蒸2h後，停止旋蒸得到提濃後的乳液。得到固含量大於50%、凝膠含量低於0.1%。、分子量3 2000萬的聚丙烯醯胺反相乳液，放置12個月不分層，絮凝效果好，懸浮液的澄清度高。[0042]對比例I
[0043]I)向1000ml燒杯中加入115份去離子水，115份精純丙烯酸(AA)和0.0021份甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸(4-MASA)固體粉末，用質量濃度為35%氫氧化鈉185份左右調節PH=8.55。再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌I h，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的溶液，再將75份精製的丙烯醯胺(AM)溶解於溶液中，配製成水相。
[0044]2)向2000ml燒杯中加入243.5份7#白油，45份丙二醇單硬脂酸酯(乳化劑的加入總量佔溶劑總重量的6%)，溶解配製成油相。將油相置於高剪切力攪拌機中，然後將水相加入，乳化60min，得到油水比為0.5的單體乳液。
[0045]3)將單體乳液置於2000ml四口燒瓶中，通入氮氣除氧，在聚合反應過程中通氮貫穿全程，30min後，緩慢滴加質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(比例1:1)的氧化還原引發劑36.5份(引發劑加入量為溶劑總重量的0.25%)，流速控制在0.8~2.5mL/h之間，根據溫度調節流速大小，3h滴完。反應初始水浴溫度控制在15-23°C之間，儘量控制聚合溫度不超過65°C，待引發劑流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮結束反應。得到的乳液產品固含量小於50%、凝膠含量低於0.1 %。、分子量不足2000萬,放置後不穩定,絮凝效果不夠好，但懸浮液 的澄清度高。
【權利要求】
1.高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)單體水溶液的配製:將丙烯醯胺(AM)、丙烯酸鈉(SA)配製成水溶液，並調節溶液的pH,獲得水相； 2)反相乳液的配製:將疏水連續相、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯復配乳化劑混合均勻配製成油相，置於高剪切力的攪拌機中，將步驟I)中的水相加入，乳化得均一穩定的乳液； 3)反相乳液聚合:將乳化後的乳液倒入四口燒瓶，通氮除氧，分別緩慢滴加配製好的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑，控制流速調節溫度，進行聚合反應； 4)乳液提濃:將聚合後的乳液過80目篩子，於圓底燒瓶中旋蒸提濃，設置溫度、轉速、壓力，進行提濃，得到高固含的乳液。
2.根據權利要求1所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述步驟I)中單體水溶液的具體配製步驟為:冰水浴下，緩慢將質量濃度為35%的氫氧化鈉溶液滴入丙烯酸和蒸餾水質量配比為1:1的精純丙烯酸(AA)水溶液中，控制溫度不高於10°C,調節pH至7~9,得到丙烯酸鈉(SA)溶液；再將佔丙烯酸鈉10wt%的活性炭加入溶液中，40°C下恆溫攪拌lh，吸附丙烯酸中殘餘的阻聚劑，過濾得純淨的丙烯酸鈉溶液；精製的丙烯醯胺(AM)與丙烯酸鈉(SA)的摩爾比為2:3，溶解於純淨的丙烯酸鈉溶液(SA)中，得到AM/SA單體溶液。
3.根據權利要求1所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述步驟2)反相乳液的配製中，油水配比範圍為0.5~0.7:1，其中復配乳化劑佔溶劑總重量的6%~10%，復配乳化劑中，甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯與丙二醇單硬脂酸酯的重量配比範圍為3~5:6。
4.根據權利要求1或3所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述疏水連續相採用脂肪族類溶劑油，為白油、120#溶劑油、80#溶劑油、200#溶劑油、航空煤油、液體石蠟中的一種。
5.根據權利要求1所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述步驟3)反相乳液聚合中，通氮貫穿全程，分別緩慢滴加配置好的質量濃度為5%的第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和質量濃度為5%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑時，第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)和過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑的質量比為1:1，第三單體勻速流加，控制在3h內滴完；而引發劑流速控制在0.8~2.5mL/h之間，根據溫度調節流速大小，聚合溫度控制每5min升高l°C，3h滴完；反應初始水浴溫度控制在15_23°C之間，聚合溫度控制在38_65°C，待引發劑和第三單體流加完後，繼續通氮反應4h，最後停止通氮，結束反應；其中流加的第三單體(4-MASANa)的加量與丙烯醯胺(AM)、丙烯酸鈉(SA)的摩爾比為0.004:2:3，氧化還原引發劑的用量佔乳液總重量的0.1%~0.25%。
6.根據權利要求1所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述步驟 3)反相乳液聚合中，第三單體甲基丙烯醯胺對氨基水楊酸鈉(4-MASANa)與過硫酸銨-亞硫酸氫鈉的氧化還原引發劑，在聚合反應中是同時分別流加。
7.根據權利要求1所述的高固含高分子量陰離子改性聚丙烯醯胺反相乳液聚合法，其特徵在於，所述步驟4)乳液提濃中，設置旋蒸溫度在48-65°C之間，轉速為20-50r/min，壓力為-0.1MPa，旋蒸2-5h後，停止旋蒸得到提濃後固含量高達50%以上的乳液。
【文檔編號】C08F220/06GK103881006SQ201410128890
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】劉皓, 徐坤, 趙守敬, 李嶽軍, 王曰鵬 申請人:山東寶莫生物化工股份有限公司