廣東兩性離子聚丙烯酰胺廠家報(bào)價格 珠海聚丙烯酰胺行業(yè)新聞及知識
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陽離子型聚丙烯酰胺(ＣＰＡＭ)是一類重要水溶性聚合物,作為絮凝劑、增稠劑,被廣泛應(yīng)用于選煤、冶金、石油開采、印染和紡織等行業(yè)[1]。而做為陽離子聚合物的一個重要參數(shù),陽離子度的大小直接影響陽離子聚合物的應(yīng)用性能,陽離子度的有效測定方法也就是必須解決的問題。目前陽離子度的測定方法報(bào)導(dǎo)很多,如ＡｇＮＯ3法[2]、元素分析法[3]等,然而有著過程繁雜或成本較高等問題。本文通過反相微乳法合成陽離子聚丙烯酰胺,采用膠體滴定法測定聚合物陽離子度,從不同角度分析了對陽離子度測試準(zhǔn)確性的影響因素,為以后實(shí)驗(yàn)室測定聚合物陽離子度提供了一種準(zhǔn)確而有效的方法。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器環(huán)己烷,Ａ.Ｒ.;丙烯酰胺,聚合純;ＤＭＣ,聚合純;乳化劑,Ｃ.Ｐ.;引發(fā)劑,Ｃ.Ｐ.;氮?dú)?高純;ＰＡＭＰＳＮａ,Ａ.Ｒ.;溴代十六烷基吡啶,Ａ.Ｒ.;甲苯胺藍(lán)(Ｔ.Ｂ.),Ａ.Ｒ.;紅外光譜儀(ＢＩＯ ＰＡＤＦＴＳ165型)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法將一定濃度的單體溶液、環(huán)己烷和乳化劑混溶,攪拌至混合液澄清透亮,然后將其倒入裝有攪拌器、溫度計(jì)和導(dǎo)氣管的四口瓶中,通Ｎ2排氧30ｍｉｎ后,加引發(fā)劑恒溫反應(yīng)。反應(yīng)3ｈ后取樣,用丙酮、乙醇洗滌、沉淀,40℃下真空干燥,得聚合物產(chǎn)品。
1.3 紅外分析用紅外光譜儀,采用ＫＢｒ壓片法對高聚物進(jìn)行分析。
1.4 陽離子度的測定陽離子度的測定采用膠體滴定法。用稱量紙稱取干燥恒重后的陽離子聚丙烯酰胺(準(zhǔn)確至0.0001ｇ)于250ｍＬ稱量瓶中,加入100ｍＬ蒸餾水。攪拌至溶解后,調(diào)節(jié)ｐＨ,加入Ｔ.Ｂ.指示劑,用已配制好的ＰＡＭＰＳＮａ標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。當(dāng)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)槌嘧仙珪r即為滴定終點(diǎn)。至少做三組平行,取其平均值為ＰＡＭＰＳＮａ的消耗體積,記為Ｖ1;同時做空白實(shí)驗(yàn),所消耗ＰＡＭＰＳＮａ的體積記為Ｖ0.陽離子度計(jì)算公式為:Ａｍ=207.5Ｃ(Ｖ-Ｖ0)1000ｍ×100%.式中:Ａｍ為陽離子聚丙烯酰胺的陽離子度;Ｃ為ＰＡＭＰＳＮａ的摩爾濃度,ｍｏｌ/Ｌ;Ｖ為滴定時消耗的ＰＡＭＰＳＮａ體積,ｍＬ;Ｖ0為空白時消耗的ＰＡＭＰ ＳＮａ體積,ｍＬ;ｍ為樣品的質(zhì)量,ｇ;207.5為陽離子鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量。
2 結(jié)果與討論
2.1 紅外分析圖1、圖2分別顯示了ＣＰＡＭ均聚物與共聚物的ＦＴＩＲ譜圖。其中波數(shù)在1660ｃｍ-1左右的吸收峰為共聚物中酰胺基的特征吸收峰,而波數(shù)在1730ｃｍ-1附近的強(qiáng)吸收峰為共聚物中ＤＭＣ基團(tuán)的特征吸收峰。因此,ＦＴＩＲ分析證實(shí)了共聚物中ＤＭＣ和ＡＭ鏈節(jié)的存在。
2.2 影響膠體滴定分析的因素
2.2.1?。穑戎档挠绊懹觅|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的ＨＣｌ和1%的ＮａＯＨ溶液調(diào)節(jié)溶液的ｐＨ值,以0.000417ｍｏｌ/Ｌ的ＰＡＭＰ ＳＮａ標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,其消耗量與溶液ｐＨ值的關(guān)系如圖3所示。由圖3可看出,試樣溶液的ｐＨ值在1～3和9～10時ＰＡＭＰＳＮａ的消耗量穩(wěn)定;而在3～9時消耗量變化較大。這主要是因?yàn)槟z體滴定法是利用膠體離子間的反應(yīng),只有在正負(fù)膠體相互完全解離的狀態(tài)下其反應(yīng)才會很好。而陽離子型聚電解質(zhì)在酸性條件下才有利于解離。為此,滴定操作應(yīng)選在ｐＨ=2～3時進(jìn)行。
2.2.2 Ｔ.Ｂ.指示劑加入量的影響膠體滴定如同酸堿中和一樣,為了使終點(diǎn)敏銳,溶液顏色不可太深,指示劑的加入量應(yīng)固定并以少為好,通常加入1～2滴即可。但是在膠體滴定過程中,由于正負(fù)膠體離子間的反應(yīng)生成白色沉淀,此沉淀吸收包埋指示劑,使變色物消失,難以呈現(xiàn)異染現(xiàn)象,終點(diǎn)不易判斷。因此當(dāng)白色沉淀出現(xiàn)后,應(yīng)及時補(bǔ)加1～2滴指示劑。
2.2.3 滴定速度的影響在高分子滴定中,由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,滴定速度也會影響滴定的準(zhǔn)確度,見表1.由表1可看出,當(dāng)?shù)味ㄋ俣仍龃髸r,測試值偏離實(shí)際值更大。這是由于高聚物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的緣故。相對分子質(zhì)量大而且具有多分散性,分子的形狀、高分子溶液的混合熵以及聚集態(tài)的復(fù)雜性使得高聚物間的反應(yīng)分子鏈被包裹,使測試值偏小,誤差較大?？煽吹疆?dāng)?shù)味ㄋ俣嚷龝r可達(dá)到較好的效果。
2.2.4 溶液濃度的影響實(shí)驗(yàn)表明,無論是滴定試劑還是被測試樣,溶液的濃度均不易過高;濃度高會使反應(yīng)生成的沉淀增多,體系變得較為混濁,而且生成的沉淀還會吸附指示劑,使指示劑的顏色在終點(diǎn)時變化不敏銳,甚至不出現(xiàn)顏色的突變,妨礙終點(diǎn)的判斷,故溶液濃度不宜太大。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溶液濃度在0.001～0.005ｍｏｌ/Ｌ范圍時,指示劑變色敏銳,終止時易于判斷。
2.2.5 產(chǎn)品中殘余的乳化劑的影響在微乳液聚合中,除了單體,還有油相、乳化劑。最后制出聚合物時如果不能將它們洗凈,產(chǎn)物得不到很好的純化,油相、乳化劑的存在將干擾其后的分析工作。殘余乳化劑對陽離子度的影響見表2.由表2可看出,將乳化劑抽提后,滴定結(jié)果與給出值比較接近。首先,這是由于乳化劑的存在使得在滴定過程中指示劑受影響而使終點(diǎn)變色不明顯。其次,稱量時由于多余的乳化劑而存在大的誤差,使最終計(jì)算結(jié)果失真。因此,在對聚合后的產(chǎn)品進(jìn)行分析時,必須使產(chǎn)品洗滌干凈。實(shí)驗(yàn)中我們采用抽提法取得了很好的結(jié)果。
3 結(jié)論本文采用反相微乳液聚合方法合成了陽離子聚丙烯酰胺,并用膠體滴定法測試聚合物的陽離子度,結(jié)果表明:對于微乳液合成的陽離子產(chǎn)品,陽離子度在測試前應(yīng)抽提干凈;測定時ｐＨ應(yīng)在2～3之間,控制滴定速度應(yīng)小于0.02ｍＬ/ｓ,指示劑量為1～2滴,在溶液變色前需再補(bǔ)加1滴,這樣指示變化會很明顯。
聚丙烯酰胺的毒性
聚丙烯酰胺本身及其水解體沒有毒性，聚丙烯酰胺的毒性來自其殘留單體丙烯酰胺(AN)。丙烯酰胺為神經(jīng)性致毒劑，對神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用，中毒后表性出肌體無力，運(yùn)動失調(diào)等癥狀。因此各國衛(wèi)生部門均有規(guī)定聚丙烯酰胺工業(yè)產(chǎn)品中殘留的丙烯酰胺含量，一般為0.5%---0.05%。聚丙烯酰胺用于工業(yè)和城市污水的凈化處理方面時，一般允許丙烯酰胺含量0.2%以下，用于直接飲用水處理時，丙烯酰胺含量需在0.05%以下。國際健康衛(wèi)生組織1985年出生的聚丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)指出：聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺量控制在0.05%以下并控制用量時，處理后水中的含量將低于0.25ug/L，符合大多數(shù)國家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。目前歐美主要國家一般規(guī)定，飲用水處理及食品用聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺含量在0.05%以下，并控制PAM用量。
聚丙烯酰胺的應(yīng)用
1 水處理領(lǐng)域
聚丙烯酰胺在水處理工業(yè)中的應(yīng)用主要包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理3個方面。在原水處理中，聚丙烯酰胺與活性炭等配合使用，可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清；在污水處理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脫水；在工業(yè)水處理中，聚丙烯酰胺主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺代替無機(jī)絮凝劑，即使不改造沉降池，凈水能力也可提高20%以上。所以目前許多大中城市在供水緊張或水質(zhì)較差時，都采用聚丙烯酰胺作為補(bǔ)充。在污水處理中，采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環(huán)的使用率。
2 石油采油領(lǐng)域
在石油開采中，聚丙烯酰胺主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、固井、壓裂、強(qiáng)化采油等油田開采作業(yè)中，具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流、剖面調(diào)整等功能。目前我國油田開采已經(jīng)步入中后期，為提高原油采收率，目前主要推廣聚合物驅(qū)油和三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。通過注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。目前國外聚丙烯酰胺在油田方面的應(yīng)用不多，我國由于特殊的地質(zhì)條件，大慶油田和勝利油田已經(jīng)開始廣泛采用聚合物驅(qū)油技術(shù)。
3 造紙領(lǐng)域
聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量，提高漿料脫水性能，提高細(xì)小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對環(huán)境的污染等。聚丙烯酰胺在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強(qiáng)度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯酰胺主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強(qiáng)度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強(qiáng)劑和駐留劑；陽離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，聚丙烯酰胺還應(yīng)用于造紙廢水處理和纖維回收。
4 紡織印染工業(yè)
在紡織工業(yè)中，聚丙烯酰胺作為織物后處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，能減少紡細(xì)紗時的斷線率；聚丙烯酰胺作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時，聚丙烯酰胺可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑；此外，聚丙烯酰胺還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
5 其他領(lǐng)域
在采礦、洗煤領(lǐng)域，采用聚丙烯酰胺作絮凝劑可促進(jìn)采礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時可回收有用的固體顆粒，避免對環(huán)境造成污染；在制糖工業(yè)中，聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細(xì)粒子的下沉，促進(jìn)過濾和提高濾液的清澈度；在養(yǎng)殖工業(yè)中，聚丙烯酰胺可改善水質(zhì)，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫(yī)藥工業(yè)中，聚丙烯酰胺可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業(yè)中，聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農(nóng)業(yè)上，凈水聚丙烯酰胺作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養(yǎng)劑等。在建筑工業(yè)中，聚丙烯酰胺可以增強(qiáng)石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，聚丙烯酰胺還可用作天然或合成皮革的保護(hù)涂層以及無機(jī)肥料的造粒助劑等。
使用方法
1. 溶解方法聚丙烯酰胺
使用前先將固體顆粒溶解成1‰---5‰濃度的水溶液,以便迅速發(fā)揮效力.
在加藥時,應(yīng)采取漸次性家藥方式,慢慢的投如水中,便之均勻的在水中分散,溶解.
2. 溶解液的添加聚丙烯酰胺
通常是添加約0.5‰---1‰的水溶液,但在懸濁液的高濃度和高粘度的場合,建議將水溶液進(jìn)一步,稀釋成為0.1‰,則將容易混合而發(fā)揮充分的效果.
3. 陽離子較陰離子分子量偏低因而粘度也較陰離子弱,故陽離子,非離子配比濃度標(biāo)準(zhǔn)要比陰離子略高.(視情況而定,同樣可以依據(jù)水濃度適當(dāng)調(diào)整濃度濁度高,濃度低.濁度低可以以適當(dāng)增加濃度).建議濃度為5‰--1%.
注意事項(xiàng):
1. 配制聚丙烯酰胺水溶液時,應(yīng)在搪瓷,鍍鋅,鋁制或塑料桶內(nèi)進(jìn)行,不可在鐵容器內(nèi)配制和貯存。
2. 溶解時,應(yīng)注意將產(chǎn)品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中,應(yīng)避免結(jié)固,溶液在適宜溫度下配制,并應(yīng)避免長時間過劇的機(jī)械剪切.建議攪拌器60—200轉(zhuǎn)/min,否則會導(dǎo)致聚合物降解,影響使用效果.
3. 聚丙烯酰胺水溶液應(yīng)做到現(xiàn)用現(xiàn)配,當(dāng)溶解液長時間放置,其性能將會視水質(zhì)的情況而逐漸降低.
4. 在對懸濁液添家絮凝劑水溶液之后,如果長時間激烈地進(jìn)行攪拌的話,將會破壞已經(jīng)形成的絮凝物。
踏步不前就是嚴(yán)重倒退。未來的主宰屬于那些勇于創(chuàng)新的企業(yè)。聚丙烯酰胺是丙烯酰胺均聚物或與其他單體共聚而得線形聚合物的統(tǒng)稱。聚丙烯酰胺是一種線型的水溶性聚合物，是水溶性高分子中應(yīng)用最廣泛的品種之一，在石油開采、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫(yī)藥、制糖、養(yǎng)殖、建材、農(nóng)業(yè)等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，有"百業(yè)助劑"、 "萬能產(chǎn)品"之稱。聚丙烯酰胺屬精細(xì)化工產(chǎn)品，也屬于新材料范疇。其中特高分子量聚丙烯酰胺是國家優(yōu)先發(fā)展的八大精細(xì)化工產(chǎn)品之一，也是國家計(jì)委新材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)項(xiàng)目之一。
就目前及其以后一段時間來說，聚丙烯酰胺還是處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，在高利潤、高回報(bào)的情況下，企業(yè)決策層沒有憂患意識；由于石油化工企業(yè)是傳統(tǒng)意義上的企業(yè)，歷史的原因所造成的僵化體制一時也難以得到改變，盡管聚丙烯酰胺的生產(chǎn)技術(shù)并不很復(fù)雜，但是如果要在現(xiàn)有技術(shù)上進(jìn)行大的改進(jìn)或創(chuàng)新并不是很容易的事情。
近些年來，陽離子絮凝劑發(fā)展非常迅速。發(fā)達(dá)國家聚丙烯酰胺類陽離子高分子絮凝劑的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，占生產(chǎn)總量的60%左右，且每年仍以10%以上的速度增長。像瑞士汽巴、法國愛森、日本三菱、日本三井生產(chǎn)的陽離子聚丙烯酰胺，品質(zhì)都比較穩(wěn)定，適用范圍也比較廣泛，相對分子量都比較高。
國內(nèi)聚丙烯酰胺類絮凝劑大多是陰離子型，陽離子型只占20%左右，且大多數(shù)質(zhì)量較差，已成為制約我國水處理的“瓶頸”，嚴(yán)重阻礙著我國水處理工業(yè)的發(fā)展。因此，我國的水處理工業(yè)急切需要加強(qiáng)陽離子聚丙烯酰胺的科學(xué)研究。聚丙烯酰胺在我國的開發(fā)利用前景廣闊。經(jīng)過10多年的發(fā)展，我國聚丙烯酰胺的產(chǎn)量有了很大增長。2007年全國聚丙烯酰胺產(chǎn)量為32．5萬噸，占全世界總產(chǎn)量76萬噸的43％，凈出口量超過1萬噸。據(jù)初步估計(jì)，2008年的產(chǎn)量約為35萬噸。同時，聚丙烯酰胺的產(chǎn)業(yè)集中度有所提高，、目前，年產(chǎn)量在5000噸以上的企業(yè)有10幾家(其中有7家企業(yè)的產(chǎn)量超過1萬噸)，這10幾家的產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的55％，這有利于提高行業(yè)的整體生產(chǎn)效率,減少小規(guī)模生產(chǎn)的資源浪費(fèi)。據(jù)初步預(yù)測，到2010年，我國聚丙烯酰胺的總需求量可達(dá)45萬噸，其中水處理領(lǐng)域?qū)郾０返南M(fèi)量要達(dá)到15萬噸；
從以上數(shù)據(jù)我們不難發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)聚丙烯酰胺，生產(chǎn)高品質(zhì)的聚丙烯酰胺，特別是生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺的企業(yè)未來發(fā)展趨勢非?？春?。在未來的商戰(zhàn)中，作為聚丙烯酰胺生產(chǎn)廠家，要想決勝于人，比的不僅僅是技術(shù)創(chuàng)新，當(dāng)然技術(shù)創(chuàng)新是立于不敗之地的重要條件，同時服務(wù)，營銷，戰(zhàn)略每一條都不可少，這個行當(dāng)?shù)母偁幰彩欠浅埧岬模?0年的老廠如果沒有大的起色，那么就是已經(jīng)被淘汰出局。
當(dāng)前我國的水處理產(chǎn)品面臨這嚴(yán)峻的市場競爭，一方面國外的新產(chǎn)品不斷的推進(jìn)，另一方面國內(nèi)的大小企業(yè)不斷涌進(jìn)水處理行業(yè)。我國的水處理水平相對來說還處于一個比較低的水平，同時我國的優(yōu)質(zhì)水處理的需求非常強(qiáng)烈，因此，開發(fā)天然高分子絮凝劑將是適應(yīng)市場的急切需求的。天然高分子絮凝劑的特點(diǎn)表現(xiàn)為用量少、絮凝速度快、生成污泥量少而方便處理，對節(jié)約用水和強(qiáng)化廢水處理和回收有著重要的作用。同時天然高分子絮凝劑為改性陽離子型絮凝劑，具有優(yōu)良的絮凝性、不致病性、安全性、可生物降解性，正引起人們的普遍關(guān)注，從當(dāng)前的市場需求來看和社會發(fā)展來看，天然高分子絮凝劑將是發(fā)展的趨勢。
絮凝法是水處理中的常用法。水處理效果很大程度上取決于水處理技術(shù)的核心--絮凝劑。因此，絮凝劑的研究是整個聚丙烯胺領(lǐng)域研究的核心。當(dāng)前人們的生活用戶量日益增大，而水資源量有效。因此。研究一種合理有效地水處理手段是我們必須重視的話題。
絮凝劑按照其種類可以分為高分子絮凝劑和人工合成高分子絮凝劑，按產(chǎn)品分類可以分為水溶劑型，干粉型和乳膠型三種。
當(dāng)前天然改性高分子絮凝劑發(fā)展發(fā)展非?？?，應(yīng)用廣泛。其分類主要為：淀粉衍生物、植物叫改性產(chǎn)物、多聚糖類和蛋白質(zhì)類改性產(chǎn)物等。天然改性高分子物質(zhì)的特點(diǎn)主要為：分布廣、活性基團(tuán)作用點(diǎn)多、結(jié)構(gòu)多樣化等特點(diǎn)。很方便的可以支持優(yōu)質(zhì)的絮凝劑。同時，絮凝劑來源廣、價格低、可再生且無毒、具有比較好的開發(fā)環(huán)境。
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