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      影響陰離子聚丙烯酰胺分子的主要因素

      更新時間:22/02/21 10:00:02     來源:www.xtimeman.com
        在使用陰離子聚丙烯酰胺之前,需要我們知道的是一些因素有可能會影響到它的各個方方面面,影響其分子的主要因素主要是有哪些呢?下面,將會通過這幾點來詳細介紹:
        1、反應溫度的影響
        丙烯酰胺聚合是一個典型的自由基聚合,經過大量的實驗研究:反應速度常數與溫度的關系符合阿倫尼烏斯公式。隨著溫度的提高,反應速率將大幅度提高,同時分子量下降。這是因為隨著溫度的升高,鏈引發的活化能要高于鏈增長的速度,這將使鏈增長的速度低于鏈引發的速度,導致自由基濃度升高,聚合度下降。如果大規模生產陰離子聚丙烯酰胺,將會放出大量的熱使溫度急劇升高,反應速度增加,將會產生膨脹過大的現象,無法同時保證產品的分子量和溶解性。但是使用雙氮化合物引發將會大大改善這種情況。隨著實驗的深入研究,在很多自由基聚合反應中都發現了分子量與單體濃度成正比而與引發劑濃度的平方根成反比。但是高濃度丙烯酰胺將會影響影響熱量的散發,使反應速度增加,分子量降低;另一方面高濃度丙烯酰胺會增加鏈轉移機率,導致支化程度加重,降低聚合物的水溶性,產生大量的不容物,聚合物的分子量下降。研究表明,單體濃度在23%~25%的濃度范圍內分子量較高。
        2、反應單體中金屬離子及雜質的影響
        由于各種因素,有機類雜質和金屬離子的引入是不可避免的。金屬離子的引入不僅會影響到單體的活性還會阻礙丙烯酰胺的聚合。與金屬離子相比,有機雜質的引入將起到不同的作用,如鏈轉移,支化等,為了提高陰離子聚丙烯酰胺的生產效率,就要降低副反應的發生,因此就要減少有機雜質和金屬離子的引入。
        3、反應體系PH值的影響
        反應體系中PH過高將會增加反應速度,使聚合物的分子量降低。如丙烯酰胺在堿性條件下,易與氨氣發生反應生成還原劑一氮三丙酰胺,加快反應速率,于此同時氮三丙酰胺還起到鏈轉移的作用,大大降低了聚合物的分子量。如果丙烯酰胺水解程度加大,將增加聚合物中離子基團的數量,加大了分子量的擴張程度,使聚合物的粘度增加。另一方面,隨著丙烯酰胺水解度的增加,會嚴重影響到聚合物分子量的穩定性,如果丙烯酰胺水解度大于40%,較易發生自催化的水解反應,嚴重時導致分子鏈斷裂。
        4、干燥參數的影響
        干燥器的操作參數及干燥方式對聚合物質量影響也很大,對產品溶解性的影響更為突出。陰離子聚丙烯酰胺干燥溫度不宜過高,并且要受熱均勻。如果局部受熱,將會產生分子內或分子間的亞酰胺化反應,導致分子鏈的架橋和斷裂,降低聚合物的分子量。
        5、硫化物
        硫化物能夠明顯的降低部分溶液的粘度,通過大量的實驗研究,硫化物的濃度還存在這一個轉折點,當硫化物濃度由0增加到15mg/L時,聚合物的粘度明顯降低,降低速率也較大,當硫化物濃度大于15mg/L,聚合物的濃度也降低,但降低的速率較緩慢,因此硫化物濃度的分界點是15mg/L。硫化物中的硫離子具有還原性,能夠加速了部分溶液中的氧化降解的自由基反應,引發部分水解主鏈的斷裂,降解加速,從而使部分溶液黏度大幅度下降。
        6、鹽效應
        部分在油田三次采油的應用中,由于鹽效應對鏈結構的影響,直接關系其對油層的作用。正確評價它在不同地質環境中的分子鏈形態,對于合理解釋聚合物驅油機理和更有效的利用好現有資源具有重要的意義。
        其實影響陰離子聚丙烯酰胺分子的因素比較多,以上這些都是主要的因素,為了提高分子量,我們應該要控制好以上幾點。分子量達到相應的要求之后才能夠讓它的質量更高。
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