专利名称：超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超低分子量(分子量Mw可控制在2000 20000)非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法。
背景技术：
国外文献曾报道过，超低分子量聚丙烯酰胺可采用硝酸铈铵-表氯醇氧化还原体系作为氧化剂，在酸性水溶液中引发聚合(G. MinoS. Kaizerman, andE. asmussen, JournalofPolymerScience, Vol. XXXVII，1959)。但由于硝酸铈铵属于稀有金属盐，价格昂贵，而且危险易爆，铈离子对环境又会造成极大污染，因此限制了产品的生产及应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种超低分子量(分子量Mw可控制在2000 20000)非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法，应用价廉、无污染、引发效率高的氧化-还原体系为引发剂体系。本发明所用的引发剂选自氧化剂-溴酸钾、溴酸钠、溴酸镁、氯酸钠、氯酸铵或氯酸钾。还原剂_异丙醇、异己醇、异戊醇、异辛醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、氯丙
醇或乙二醇。引发剂用量氧化剂用量占丙烯酰胺单体投料重量的1%。 8%。，最好为2%。
5%0 ；还原剂用量占单体投料重量的8% 40%，最好为10% 40%。引发剂最佳选择为溴酸钾_异丙醇；反应体系中，丙烯酰胺单体重量浓度宜控制在15% 50%之间，最好为25% 35%。反应控温在15°C 60 V，最好为20°C 30°C。反应体系pH值控制在1 5，最好为1 3。聚合反应时间在10分钟 80分钟，最好为15分钟 30分钟。通过控制氢氧化钠或碳酸钠的加量，可控制产品的阴离子度。阴离子度在0 80%之间可控。氢氧化钠重量为丙烯酰胺氢氧化钠=(5 1) 1，或碳酸钠重量为丙烯酰胺碳酸钠=(6 10) 1。产品分子量Mw可控制在2000 20000。本发明的特点是引发剂价廉、安全环保、引发效率高，产品分子量可控、阴离子度可调。产品生产工艺简单，生产周期缩短、生产成本低，降低了对环境的污染。
具体实施例方式实施例1.在带有温度计、回流冷凝管和搅拌装置的500毫升三颈瓶内加入57克丙烯酰胺单体、145毫升去离子水，搅拌将丙烯酰胺完全溶解，再依次加入15毫升2N硝酸、15毫升0. 2N 溴酸钾。将三颈瓶置于水浴中加热至40°C，加入20毫升异丙醇，反应30分钟即可得到非离子型产品，测其分子量Mw = 2346。实施例2.在500升的反应釜内加入60千克丙烯酰胺单体、150千克去离子水，搅拌使丙烯酰胺完全溶解，再加入15千克2N硝酸、15千克0.2N溴酸钾。开启控温循环水保持温度在 300C，然后加入16千克异丙醇，反应20分钟。边搅拌边加入9千克氢氧化钠，再反应40分钟，即得阴离子度为25%的产品，测其分子量Mw = 4443。实施例3.在1000升搪瓷反应釜内依次加入120千克丙烯酰胺、380千克去离子水，搅拌使丙烯酰胺完全溶解，再加入30千克2N硝酸、30千克0. 2N溴酸钾。保持温度在35°C，然后加入32千克异丙醇，反应30分钟。边搅拌边加入41千克氢氧化钠，反应40分钟，即得阴离子度为60%的产品，测其分子量为Mw = 12730。
权利要求
1.一种超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法，分子量Mw为2000 20000,其特征在于以丙烯酰胺为聚合单体，水为聚合介质，氧化-还原体系为引发剂，单体重量浓度为15% 50%，反应温度为15°C 60°C，pH值为1 5，反应时间为10分钟 80分钟，聚合生成非离子型产品，非离子型产品加入氢氧化钠或碳酸钠水解生成阴离子型产品，氢氧化钠重量为丙烯酰胺氢氧化钠=(5 1) 1，或碳酸钠重量为丙烯酰胺碳酸钠=(6 10) 1，引发剂中的氧化剂占丙烯酰胺单体投料重量的1%。 8%。;还原剂用量占丙烯酰胺单体投料重量的8% 40%。
2.根据权利要求1所述的超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于所用引发剂中的氧化剂为氯酸钾、氯酸钠、氯酸铵、溴酸钾、溴酸钠或溴酸镁；
3.根据权利要求1所述的超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于所用引发剂中的还原剂为异丙醇、异己醇、异戊醇、异辛醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、氯丙醇或乙二醇；
4.根据权利要求1所述的超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于氧化-还原体系的引发剂为溴酸钾-异丙醇引发体系。
全文摘要
本发明涉及一种超低分子量非离子型及阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法；以丙烯酰胺为聚合单体，水为聚合介质，氧化-还原体系为引发剂，单体重量浓度为15％～50％，反应温度为15℃～60℃，pH值为1～5，反应时间为10分钟～80分钟，聚合生成非离子型产品，非离子型产品加入氢氧化钠或碳酸钠水解生成阴离子型产品，氢氧化钠重量为丙烯酰胺∶氢氧化钠＝(5～1)∶1，或碳酸钠重量为丙烯酰胺∶碳酸钠＝(6～10)∶1，引发剂中的氧化剂占丙烯酰胺单体投料重量的1‰～8‰；还原剂用量占丙烯酰胺单体投料重量的8％～40％；产品生产工艺简单，生产周期短，生产成本低，对环境的污染低。
文档编号C08F8/12GK102268112SQ201010197059
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者刘国良, 张锁兵, 王临红, 蔡永生, 马自俊 申请人:中国石油天然气股份有限公司