[发明专利]一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：S1，称取重量份数的如下原料：丙烯酰胺200‑300份，α烯丙基磺酸钠60‑80份，丙烯酸钠5‑9份，链转移剂1‑2份，结构调节剂1‑2份，复合引发剂0.01‑0.05份，增溶剂0.5‑1份，去离子水800‑1000份；S2，将去离子水投入聚合反应器中，搅拌下，投入丙烯酰胺，α烯丙基磺酸钠，丙烯酸钠，链转移剂，结构调节剂，增溶剂，通氮气除氧50min，制成聚合体系；S3，将复合引发剂加入到聚合体系中，在0‑15℃下引发聚合；S4，造粒，烘干，粉碎，获得超高分子量聚丙烯酰胺。

技术领域

本发明涉及超高分子量聚合物领域，尤其涉及一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺是由单体丙烯酰胺经自由基加成反应生成的一种线型高分子聚合物，聚丙烯酰胺为白色粉末，易溶于水，难溶于苯、乙醚、丙酮等一般有机溶剂，无毒，无腐蚀性，固体聚丙烯酰胺有吸湿性，是一类重要的水溶性高分子聚合物，具有特殊的物理化学性质，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物，聚丙烯酰胺分子可以引进各种离子基团以得到特定的性能，其广泛应用于化工、冶金、地质、煤炭、石油、造纸和水处理等各个领域，具有“百业助剂”的称号。

阴离子型聚丙烯酰胺作为水溶性高分子产品在采油工业的聚合物驱油领域得到广泛应用。在石油开采中，特别是三次采油阶段，高分子量阴离子型聚丙烯酰胺用于加入处理后的采出水中，然后一起回注地下，起到“驱油”作用，大幅度提高了石油的采出量。而且，采用的聚丙烯酰胺的分子量越高， “驱油”效果越好。

授权公告号CN 102731699B公开了“一种超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法”，包括如下工艺步骤：将去离子水加入聚合容器中，在搅拌下依次加入丙烯酰胺，碳酸钠，尿素，通入氮气以除去反应体系中的溶解氧，加入偶氮二异丁脒盐酸盐及甲酸钠，约过5min聚合体系开始聚合发粘，升温，水解，造粒，烘干，粉碎得到聚丙烯酰胺。

上述聚丙烯酰胺的制备方法在丙烯酰胺聚合过程中加入水解剂，进行聚合同时水解，其优点是制备工艺简单，聚合物水解均匀，溶解性好，但是在制备过程中会产生大量的二氧化碳、氨气等有害气体，污染环境。

授权公告号CN104945548B公开了“一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法”，包括丙烯酰胺的聚合步骤，将聚合产物切割、造粒后加入水解器中，再加入质量分数为0.02%的OP-10溶液、质量分数为50%的NaOH溶液，进行水解反应制得超高分子量聚丙烯酰胺。

上述聚丙烯酰胺的制备方法采用在丙烯酰胺水溶液聚合结束后加入水解剂，进行水解反应，其优点是可以制备高分子量阴离子型聚丙烯酰胺，分子量高达3.4×10⁷，但是聚合工艺复杂，水解不均匀，并且制备过程中也会产生大量的二氧化碳、氨类等有害气体而污染环境。

申请公布号CN102127188A公开了“一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法”，在聚合釜中加入丙烯酰胺单体水溶液、丙烯酸钠单体水溶液、助剂、复合引发剂，通入高纯氮气，驱氧进行绝热共聚合，然后进行造粒、烘干、粉碎得到最终产物。该聚丙烯酰胺的制备方法用丙烯酸钠进行水解，在聚合过程中或者聚合后均不加入水解剂，所以不会产生二氧化碳、氨气等有害气体，不污染环境，系环境友好生产方法。但是该方法采用的复合引发剂为氧化-还原剂和偶氮类引发剂，该复合引发剂在相同的温度引发，导致制备的聚丙烯酰胺分子量不稳定，可能高至3278万，也可能低至1232万，甚至由于严重交联而无法测定相对分子质量。

发明内容

为了解决现有制备方法无法获得稳定的、高相对分子质量聚丙烯酰胺的问题，本发明的目的是提供一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超高分子量聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：