丙烯酰胺生产工艺及原理

生产方法

方法一：水解法
这丙烯酰胺水解法制备的丙烯酰胺分子链在大分子链上分布不规则，其中丙烯酰胺大分子链上的链数即为水解度。
与共聚法相比，一般水解法制备的产品水溶性去屑因子（HD）不高，不足30%，理论上HD在70%以上的产品才需要用共聚法制备，而共聚法对水解温度和水解事件有一定要求，且水解过程中容易发生大分子降解。

方法2：水溶液聚合
水溶液聚合是将反应单体和引发剂溶于水中的聚合反应。此法操作简便，环境污染少，聚合物产率高，易获得高相对分子量的聚合物，是聚丙烯酰胺工业化生产中最早采用的方法，至今已成为聚丙烯酰胺工业化生产的主要方法。水溶液聚合已被深入研究。

方法3：反相乳液聚合
反相乳液聚合、反相悬浮聚合前需制备反相胶体分散体系，即通过搅拌分散或乳化剂在单体水溶液的油相中形成水/油（W/0）非均相分散体系，然后加入引发剂进行自由碱聚合。
反相乳液聚合通常采用油溶性引发剂，多为阴离子自由基引发剂和非离子自由基引发剂；反相悬浮聚合则采用水溶性引发剂，例如过硫酸盐。关于AM/AA反相乳液聚合的成核机理，目前主要有两种观点：胶束成核和单体液滴成核。其动力学与典型的正相乳液聚合有较大差异。

方法4：反相悬浮聚合
反相悬浮聚合是近10年来发展起来的一种工业化生产水溶性聚合物的理想方法。1982年，Di-monie利用电导率、核磁共振和电子显微镜等技术对AM反相悬浮聚合进行了研究。

方法5：其他聚合方法
除上述方法外，还可以通过Mannich反应、接枝共聚等方法对丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物进行改性。在Mannich反应中引入胺类是获得阳离子聚电接枝聚丙烯酰胺的重要途径。常用的胺类有二甲胺、二乙胺、二乙醇胺等。

AM/AA常与淀粉接枝制备高吸水树脂，或与其他大分子单体接枝形成膜。高分子量阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在采油中应用广泛，但HPAM的耐盐性较差。