反向懸浮聚合法生產(chǎn)聚丙烯酰胺的工藝。反向懸浮聚合法是制作聚丙烯酰胺(PAM)微球的如今使用廣泛、技術相對成熟的方法。采用強烈攪拌將單體或單體混合物分散在介質(zhì)(介質(zhì)為有機溶劑)中,成為細小顆粒再進行單體、引發(fā)劑、有機溶劑和分散穩(wěn)定劑的聚合。當聚合完成后,經(jīng)過沸脫水、分離、干燥可以得到微粒狀產(chǎn)品。反向懸浮聚合法得到的產(chǎn)品,固體質(zhì)量分數(shù)>90%,聚合率>95%,單體殘留量<0.5%,產(chǎn)品粒徑在10-500微米之間,產(chǎn)品的水溶性良好。該方法因為工藝簡單,操作控制方便,聚合熱易于去除,聚合物易于分離、洗滌、干燥,產(chǎn)品純凈、均勻、穩(wěn)定,容易實現(xiàn)工業(yè)化。但是反向懸浮聚合法在工業(yè)生產(chǎn)中也存在著問題,首先受攪拌轉速的影響很大,容易聚結,發(fā)生凝膠,共沸時體系不穩(wěn)定,出水時間長等缺點。還有出品粒徑分布較寬,大量的有機溶劑使用,生產(chǎn)操作的安全,聚合成本太高等一系列原因?qū)е路聪驊腋【酆戏ㄔ诤苌僭趪鴥?nèi)用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺。
水解時間對聚丙烯酰胺粘度的影響:聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變,水解時間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來不及形成網(wǎng)狀結構所致;水解時間過長,粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結構發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。
聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用: ( 1) 減少絮凝劑的用量。在達到同等水質(zhì)的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量; 在達到同等水質(zhì)的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量; ( 2) 改善水質(zhì)。在飲用水處理與工業(yè)廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質(zhì); ( 3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高, 沉降性能好, 從而提高固液分離速度, 有利于污泥脫水; ( 4) 循環(huán)冷卻系統(tǒng)的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量, 從而避免無機物質(zhì)在設備表面的沉積, 減緩設備的腐蝕與結垢。

聚丙烯酰胺采油中的應用:聚丙烯酰胺是一類多功能的油田化學處理劑,廣泛用于石油開采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調(diào)剖、三次采油作業(yè)過程中, 特別是在鉆井、堵水調(diào)剖和三次采油領域。聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度, 有較好的增稠、絮凝和流變調(diào)節(jié)作用, 在石油開采中用作驅(qū)油劑和鉆井泥漿調(diào)節(jié)劑。在石油開采的中后期, 為提高采收率,我國目前主要推廣聚合物驅(qū)油和三元復合驅(qū)油技術。通過注入聚丙烯酰胺水溶液, 改善油水流速比,使采出物中含量提高。在三次采油中加入聚丙烯酰胺, 可增加驅(qū)油能力, 避免擊穿油層, 提高油床開采收率。中國石油工業(yè)是聚丙烯酰胺的用戶, 聚丙烯酰胺的科技進步促進了中國石油工業(yè)的發(fā)展, 石油工業(yè)的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技創(chuàng)新步伐與行業(yè)的發(fā)展。