Proceso de producción de poliacrilamida
El PAM se hizo por primera vez a baja temperatura en 1893 por Moureu et al.,1954. China comenzó la producción industrial de poliacrilamida a principios de la década de 1960. En 1962, la planta química tianyuan de shanghái construyó la primera planta de producción de poliacrilamida para la producción de productos de disolvente acuosos. Tanto la poliacrilamida como sus derivados son homopolímeros o copolímeros derivados de la polimerización del radical acrilamida (AM). Los métodos específicos son principalmente: polimerización en solución acuosa, polimerización en emulsión inversa, polimerización en microemulsión inversa, polimerización en suspensión, polimerización por precipitación, polimerización por radiación, etc. La calidad del producto es inestable. La facilidad de uso y la reducción de costos son la dirección del desarrollo de la tecnología de producción de poliacrilamida hoy en día.
Solución acuosa poly legal
La polimerización en solución acuosa es el método más antiguo, seguro y económico para la producción de poliacrilamida y sigue siendo el principal proceso de producción de poliacrilamida. A una temperatura adecuada, la solución acuosa de AM se puede polimerizar usando casi todos los métodos iniciados por radicales libres, y el proceso de polimerización sigue las leyes de la reacción general de polimerización de radicales libres. Los más utilizados en la industria son los iniciadores por razones de descomposición térmica y redox, incluyendo la estructura y el peso molecular de los productos de polimerización.
El método de polimerización en solución acuosa es simple, con menos contaminación ambiental, alto rendimiento de polímero y alta masa molecular relativa. Actualmente, la polimerización en solución acuosa se ha estudiado con bastante profundidad, pero hay algunas deficiencias. Las soluciones de polimerización tienen un bajo índice de calidad (alrededor del 10%, basado en la masa total); El secado a alta temperatura y el corte degradan fácilmente las cadenas poliméricos durante la fabricación de polvo seco, lo que reduce la solubilidad y la floculación de los productos en polvo.
Polimerización en emulsión inversa
La polimerización en emulsión inversa consiste en la adición de una solución acuosa de monómero a la fase oleosa en una proporción determinada, dispersando en un medio de aceite bajo la acción de un iniciador para la polimerización en emulsión. El producto resultante es una dispersión coloidal de partículas poliméricas estables y solubles en agua en un aceite, es decir, una emulsión a /O, dando PAM en polvo. El sistema de polimerización en emulsión inversa incluye: monómero AM soluble en agua, monómero funcional catiónico O aniónico soluble en agua, iniciador, emulsionante a /O, fase acuosa, fase continua, aditivos, etc.
La cinética de la polimerización en emulsión reversa AM y las propiedades del polímero resultante dependen del tipo y la concentración del emulsionante y iniciador, la naturaleza del disolvente utilizado como dispersante, la temperatura y la velocidad de agitación. En comparación con la emulsión de poliacrilamida producida con agua y productos en polvo seco, esta emulsión se disuelve rápidamente, tiene una masa molecular relativa alta y estrecha, pocos monómeros residuales, pequeña viscosidad, gran tasa de polimerización, fácil control de calor y fácil producción en masa. Sin embargo, el método requiere grandes cantidades de disolventes orgánicos, es un poco más costoso de producir y el proceso es complejo.
Polimerización en microemulsión reversa
Aunque la polimerización en emulsión reversa tiene sus ventajas, el producto tiene una baja masa molecular relativa promedio, una amplia distribución de tamaño de partícula y una fácil condensación. Por lo tanto, la gente está pasando de la polimerización en emulsión reversa tradicional a la polimerización en microemulsión reversa. La microemulsión es un sistema de dispersión coloidal idéntico, termodinámicamente estable, transparente o translúcido, compuesto por aceite, agua, emulsionante y emulsionante auxiliar, con dimensiones de fase dispersa a escala nanométrica. En comparación con la polimerización en emulsión reversa, la emulsión preparada por polimerización en microemulsión reversa es más estable, la distribución de tamaño de partícula de la emulsión es más uniforme, la masa molecular relativa es alta, la transparencia es buena, el tamaño del haz de la emulsión es pequeño, la distribución de tamaño de partícula es estrecha y la velocidad de reacción es rápida. El sistema de polimerización en microemulsión de fase reversa se compone principalmente de cuatro componentes básicos: una solución acuosa monómero, una fase oleosa, un emulsionante y un iniciador. A través de la polimerización se obtienen partículas poliméricas que contienen aceite y agua.
La polimerización en emulsión inversa es particularmente importante en la producción de petróleo en alta mar y es una dirección en la síntesis de copolímeros AM. Sin embargo, la producción industrial está limitada debido a la alta proporción de surfactantes/monómeros necesarios para la polimerización.
Polimerización por suspitación
La polimerización en suspensión generalmente utiliza una mezcla fuerte para dispersar monómeros o mezclas de monómeros en el medio y transformarlos en pequeñas partículas para la repolimerización. La clave de este proceso es controlar el tamaño del tamaño de partícula de la fase dispersa, y es el factor principal