引發(fā)體系對(duì)聚丙烯酰胺相對(duì)分子量的影響 在聚合引發(fā)體系中,氧化一還原引發(fā)劑反應(yīng)活性較低,低于18℃很難引發(fā)聚合。當(dāng)溫度升高時(shí),雖能正常引發(fā),但反應(yīng)速度過快,自由基濃度迅速增加,使聚合反應(yīng)速度不易控制。而該工藝使用的偶氮類引發(fā)劑在同類引發(fā)劑中分解溫度zui高(≥60℃),且分解速度較快,導(dǎo)致聚合速度過快。另外,此偶氮類引發(fā)劑不溶于水,這使得其無法均勻分布在反應(yīng)體系中,聚合反應(yīng)過程中會(huì)出現(xiàn)局部引發(fā)劑濃度過高,反應(yīng)過快的現(xiàn)象。
通過以上分析,生產(chǎn)中使用的引發(fā)劑屬高溫強(qiáng)催化劑,制約了聚合初始溫度的降低,且反應(yīng)速度過快,不易控制。這是生產(chǎn)聚丙烯酰胺相對(duì)分子量不高的主要原因。引發(fā)劑加入量對(duì)聚丙烯酰胺平均相對(duì)分子量的影響很大, 相對(duì)分子量的影響 為單體濃度對(duì)聚丙烯酰胺相對(duì)分子量的影響。聚丙烯酰胺相對(duì)分子量隨單體濃度的提高先增后降。當(dāng)單體濃度為45%時(shí)達(dá)到*值。
這是因?yàn)楫?dāng)不考慮鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)時(shí),并且假設(shè)穩(wěn)態(tài)時(shí),以雙基歧化方式終止,動(dòng)力學(xué)鏈長與單體濃度成正比,與引發(fā)速率的平方根成反比,即聚丙烯酰胺相對(duì)分子量隨單體濃度的增長而增長,隨引發(fā)速率加快而減小。當(dāng)單體濃度超過45%后,聚丙烯酰胺相對(duì)分子量隨單體濃度的提高而降低,這是因?yàn)閱误w濃度提高,聚合熱不能及時(shí)消散,而造成聚合體系溫度升高,引發(fā)速率加快,從這方面考慮,單體濃度提高,使動(dòng)力學(xué)鏈長降低。另外,反應(yīng)后期,反應(yīng)體系溫度升高,使鏈終止反應(yīng)速率增大,這也可能是聚丙烯酰胺相對(duì)分子量下降的原因之一。這時(shí)綜合考慮各因素的影響,
是使聚丙烯酰胺相對(duì)分子量降低的原因。 在本復(fù)配引發(fā)體系中,氧化一還原引發(fā)劑 釜屬低溫分解型引發(fā)劑,其加入量對(duì)聚丙烯酰胺蓉矗相對(duì)分子量的影響尤為重要,引發(fā)劑對(duì)聚丙釜麓烯酰胺相對(duì)分子量的影響。
引發(fā)劑“霉太低時(shí),聚合反應(yīng)難以引發(fā)或反應(yīng)時(shí)間過長; 薺引發(fā)劑太大則升溫速率過快,聚丙烯酰胺相對(duì)分子量下降,合適的氧化一還原引發(fā)劑用量為8×10。
單體雜質(zhì)對(duì)PAM相對(duì)分子量的影響 在單體的生產(chǎn)中,或多或少地引入了一些金屬離子和有機(jī)類雜質(zhì)。金屬離子在AM聚合中起阻聚作用,影響了單體的活性,而有機(jī)雜質(zhì)在聚合中參與反應(yīng),有的起鏈轉(zhuǎn)移作用,有的起支化作用,這些雜質(zhì)均不利于高相對(duì)分子量:PAM的生產(chǎn)。單體中銅離子對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大。 因?yàn)锳M是由丙烯腈經(jīng)Cu—Al—zn催化劑水合生成的,其中含有cu?!冉饘匐x子,雖經(jīng)樹脂處理但一般仍含仃微量的銅離子,它們參與AM的聚合反應(yīng),影響其產(chǎn)物的相對(duì)分子量。據(jù)此研究了Cuh利cun對(duì)聚合的影響.
銅離子的加入嚴(yán)重影響了聚合反應(yīng),不論是cu’’或是cu“,當(dāng)離子含量超過2×10山時(shí)就只有部分反應(yīng)。同時(shí)即使金屬離子含量很小,相對(duì)分子量也會(huì)下降很多,這可能是因?yàn)殡x子參與了反應(yīng)使活性中心增多而導(dǎo)致的結(jié)果。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上看,金屬銅離子的含量zui多不能超過0.5×10一。