N-异丙基丙烯酰胺合成的改进
N-异丙基丙烯酰胺合成的改进
吴恒1，杨慧2，李毅3，丁洪4，任科5
（四川大学华西药学院，成都，610041）
摘要：合成热敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）的重要单体---N-
异丙基丙烯酰胺（NIPAAM），并测定其物理性质，合成产率
以丙烯酸计为79.9％
关键词：N-异丙基丙烯酰胺合成改进
ABSTRACT: This paper describes the synthesis of N
-isopropylacrylamide (NIPAAm), which is an important
monomer of the thermosensitive hydrogel
---poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAAm). The
important monomer was identified by its physic
property.And a79.9％yield of NIPAAm(from
isopropylacryl acid) was obtained.
KEY WORD：N–isopropylacrylamide, synthesis，improvement
1 前言
作为单体, N取代丙烯酰胺在高分子聚合与其他化工行业中发挥着重要的作用,特别是近年来发现N异丙基丙烯酰胺的聚合物所表现出的
温度敏感性,即LCST(lower critical solution temperature) 现象[1],更是引人注目。对于线性聚异丙基丙烯酰胺,其临界温度为32 ℃,当温度低于该值时,聚合物溶于水呈透明态,而温度升高到该值时,聚合物发生迅速相变,溶液呈浑浊状。同样,对于凝胶型该聚合物,也存在一转变温度,当温度低于该值时凝胶在水中呈溶胀态,而温度到达其临界温度时凝胶迅速收缩。这种LCST 现象在其他聚合物中也有发生[2],但最经典的仍是异丙基丙烯酰胺的聚合物体系,与此有关的研究非常丰富[3]。另一方面,温度敏感型聚合物因其独特的行为,被认为在许多领域有很好的应用前景,如利用其凝胶的低温溶胀与收缩的可逆行为,可分离与浓缩生物活性物质(蛋白质等) [4],利用其临界温度的透明与浑浊可逆行为来制造温敏薄膜、玻璃或显示器件[5]等。另外在生物、医药、环保等领域都有广泛的应用前景[6]。故而寻求
合适的方法来合成该聚合物的单体是一项同样重要的工作。近几年来关于NIPAAm的均（共）聚物和水凝胶的研究越来越多，对这种热敏性的应用也越来越广，可用于制作温度敏感性能的功能膜、温度控制凝胶的渗透色谱、液相色谱的填料、合成模拟生物活性的纤维蛋白胶原、易用冷水除去的皮肤粘附带、细胞培养支持材料、伤口贴、温度敏感的增稠剂、防染剂、电阻墨水、电泳母体、化妆品、用作涂层、包装和生物医用材料等。
正是由于这些广泛的用途，降低合成NIPAAm的成本的意义就尤为重要了。据文献报道,常用于合成N取代丙烯酰胺的方法大体有以下4 种: (1) 不饱和酸与胺反应或不饱和酰氯与胺反应[7]; ( 2 ) Beckmann
重排或Schmidt 重排[8]; (3) 不饱和酰胺N 上烷基化[9](4) 烯腈或烯胺烷基化再部分水解[10]。其中(1) 类方法合成往往需要较高的反应温度。(2)类合成法往往得到两种N取代酰胺,产品选择性不高,故不宜采用。(3) 类合成方法未见用于合成NIPAM 及NIPMAM 的报道,而(4) 类方法简便易行,采用该方法的报道较多,但该方法中加腈与醇的同时加入浓硫酸,反应热难控制,易炭化,且分离方法较复杂; 另,尚未见到
该方法用于NIPMAM的报道。因为目前我国实验和工业使用的进口的N－异丙基丙烯酰胺（如：日本KOHJIN公司和ACRōS公司的聚合级单体）价格昂贵。我们对（1）类方法进行了改进，得到了较满意的结果，成本比市售的NIPAAm降低了67.1% 。
2 实验部分
2．1试剂
丙烯酸（分析纯，天津市博迪化工有限公司），氯化亚砜（分析纯，天津市博迪化工有限公司），异丙胺（化学纯，上海永生试剂厂），三乙胺（分析纯，天津市博迪化工有限公司），乙酸乙酯（分析纯，天津市博迪化工有限公司），环己烷（分析纯，天津市博迪化工有限公司），层析硅胶（50－100目，青岛海洋化工有限公司），KOH饱和溶液
2．2仪器
500ml单颈瓶，尾气吸收装置，球形冷凝器，b形管，测熔点用毛细管，250ml衡压漏斗，1000ml三颈瓶，85－2型恒温磁力搅拌器（巩义市英峪予华仪器厂），布氏漏斗，DZF-3型真空干燥箱（上海医用恒温设备厂），100×400mm玻璃柱，冰箱，SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂），SENCO R－201旋转蒸发器（上海申顺生物科技有限公司），W201D恒温水浴锅（上海申顺生物科技有限公司）
2．3实验操作与结果
基本合成路线：
CH2=CH-COOH + SOCl2CH2=CH-COCl + SO2↑ + HCl↑
CH2=CH-CO-Cl + CH3-CH-CH3 (CH3CH2)N CH2=CH-CO-NH-CH(CH3)2 + HCl
NH2
2．3．1丙烯酰氯的合成
于500ml单颈瓶中放入搅拌磁子，安装于磁力搅拌器上，加入丙烯酸（133ml，1.96mol）和氯化亚砜（130ml，1.78mol），其上安装球形冷凝管和装有无水氯化钙的干燥管，并接尾气吸收装置（KOH 饱和溶液）。先不加热，让其室温反应约10分钟后，单颈瓶中有气泡产生，不久反应液微沸。反应约6小时后气泡逐渐减少，结束加热，
调节电压至回流，3.5小时后停止加热，结束回流，可见反应液呈深桔红色。调节温度，蒸馏收集70～78℃馏分（初镏弃去）,得到无色液体即丙烯酰氯。
2．3．2 N－异丙基丙烯酰胺的合成
于250ml恒压漏斗中加入丙烯酰氯83ml（92.3g，0.996mol）和100ml乙酸乙酯，混匀。量取异丙胺105ml（72.9g，1.24mol）、三乙胺167ml（121g，1.19mol）和300ml乙酸乙酯置于1000ml三颈瓶中，搅拌，冰浴下滴入恒压漏斗中丙烯酰氯和乙酸乙酯的混合物（保持瓶内温度低于5℃），四小时后滴完丙烯酰氯和乙酸乙酯的混合物，继续搅拌反应6小时（温度5～10℃）。然后用布氏漏斗过滤，沉淀用乙酸乙酯洗涤后弃去，合并滤液，减压浓缩至干，得红棕色粘稠液体，即N－异丙基丙烯酰胺粗品。
2．3．3N－异丙基丙烯酰胺的精制
将制得的148g胶状N-异丙基丙烯酰胺（红棕色）加入70ml乙酸乙酯中，振摇使之溶解，得约321g可流动的粘稠液体。用100×400mm玻璃柱，60-100目硅球，流动相（环己烷：乙酸乙酯＝1：1）柱分离。每次取约70g液体（含胶状体约40g）上样。收集第13～29瓶（每瓶约100～120ml）。旋蒸浓缩至150ml，使其自然结晶，冰箱放置过夜，次日过滤，同样的操作再将余下的产品分柱3次。用正己烷重结晶2次。共得白色针状结晶N-异丙基丙烯酰胺90.0g，质量
收率按丙烯酸计为79.9％。
2．3．3N-异丙基丙烯酰胺的物理化学性质
所得的N-异丙基丙烯酰胺为白色针状晶体，mp＝60～62℃，与文献值基本相符[文献[11] mp＝62～63℃]，得到了我们所需的目标产物。
3 讨论
3.1 用丙烯酰氯为原料，与异丙胺反应。由于反应过程中有HCl生成，三乙胺的加入是必要的，是因为酰化时会产生氯化氢，我们用叔胺如三乙胺来接受反应生产的氯化氢。但直接使用无机碱则产率极低，可能是因为无机碱与HCl生成的水使丙烯酰氯水解的缘故。另外，因丙烯酰氯的反应活性较高，反应比较剧烈，故反应宜选择在较低温度（冰浴）﹑较低浓度下进行。同时，采取将丙烯酰氯溶液滴加入异丙胺的加料方式，可以有效减少双取代产物的生成。
3.2 用乙酸乙酯替代文献中的苯做溶剂，大大减少了环境污染。
3.3 本次实验所用的试剂量见下：乙酸乙酯6瓶（10.00元/瓶×6），环己烷6瓶（12.00元/瓶×6），硅胶（100.00元），氯化亚砜1瓶（30.00元），异丙胺1瓶（45.00元），丙烯酸1瓶（22.00元），其它（100.00元），共计429元，即本实验成本为476.7元/100gN－异丙基丙烯酰胺。而ACRōS公司的聚合级单体N－异丙基丙烯酰胺市场价为1450
元/100g，可见用本实验方法可极大的降低N－异丙基丙烯酰胺的生产成本，成本比市售的N－异丙基丙烯酰胺降低了67.1 %
3.4 由于成都地区气压较文献[11]测定时的气压低，故测得的熔点比文献值低1-2℃是合理的。
4结语
本次实验我们所尝试用的方法较传统的方法更安全、方便，工艺流程缩短，同时产率达到甚至超过了传统方法的水平。而由此单体合成的聚合物体系在生物医药、环保等领域都有相当广泛的应用前景。因此，我们认为此法在实验室和工业生产中均有推广价值。
参考文献：
[1] Matsuo E S ,Takana T ,J Chem Phys ,89 ,1695 (1988)
[2] Affrassiahi A ,Dong L C , J Controlled Release ,4 ,213 (1986)
[3] 陶朱，马培华. 透明—白浊热可逆型高聚物及其应用前景.高分
子通报，1995，1：50-55
[4] Yoshida R ,Sakai K,Okano T , et al , A dvanced Drug Delivery
Reviews ,11,85 (1993)
[5] 李述文,范如霖编译,实用有机化学手册,507 ,上海科学技术出版社,1981
[6] 李述文,范如霖编译,实用有机化学手册,451 ,上海科学技术出版社,1981
[7] 李述文,范如霖编译,实用有机化学手册,334 ,上海科学技出版社,1981
[8] FR 1 436 397
[9] 贾剑飞,刘琼,范晓东,等. 温敏性聚( N 2异丙基丙烯酰胺) / 聚氨
酯2β2 环糊精互穿网络水凝胶的溶胀特性[J ] . 功能高分子学
报,2002 ,15 :281 - 285.
[10] 伊敏，哈洪飞. 水溶性的温度敏感性聚合物、活性共聚物的合
成.辐射研究与辐射工艺学报，1994，12：133－139
[11] M.Heskins and J.E.Guillet,J.Macromol.Sci.chem., A2(8),1441 (1968).
作者简介
1.吴恒（1984），男，四川大学华西药学院2002级4班本科生
2.杨慧（1983），女，四川大学华西药学院2002级5班本科生
3.李毅（1983），女，四川大学华西药学院2002级3班本科生
4.丁洪（1970），男，四川大学华西药学院2003级博士研究生
5.任科（1983），女，四川大学华西药学院2005级保送硕士研究生
AAEMA替代双丙酮丙烯酰胺的技术方案
AAEM替代双丙酮丙烯酰胺技术方案 替代双丙酮丙烯酰胺（DAAM）与乙二酸二酰肼（ADH）的最佳方案为AAEM与乙二胺构成的交联体系。AAEM与乙二胺构成的交联体系，同DAAM和ADH构成的交联体系相比，除了有成本上的优势，在聚合难度、耐水性上均优于DAAM和ADH，只要技术方案得当，也不会出现成膜变黄等问题。 AAEM的化学名为2- 【〔2- 甲基-1- 氧基-2- 丙烯基〕氧】乙基3- 氧基丁酸酯，在其分子结构中，含有一个端基双键和一个端基乙酰乙酰基团。位于端基的双键，使得AAEM极容易发生自由基聚合反应；另一端的乙酰乙酰基团由于双羰基的共轭效应，导致中间的亚甲基上的-H极为活泼，易于发生多种基团反应。特殊的分子结构使得AAEM 在丙烯酸乳液聚合领域具有广泛的用途。 在AAEM和乙二胺构成的常温交联体系应用中，由于使用者技术水平所限，经常会出现乳液发黄发红、不耐热储、成膜发黄等问题。 本公司经过多次对比实验，提出的技术方案如下： 乳液聚合的基础技术很重要。尤其是釜底缓冲剂的应用。一般来讲，釜底采用小苏打缓冲为宜，用量为乳液总量的千分之二到千分之五。反应温度。 建议高温法的反应温度控制在83度以下。如果AAEM的用量达到或者超过单体量的4%。建议采用低氧化还原聚合法。反应温度控制在72-75度。 稳定剂的使用。
建议在乳液聚合结束，用氨水调节PH值之前， 加入本公司特殊稳定剂SUPER-S，用量为乳液总量的2%。 乙二胺的用量及使用方法： 乙二胺用量为AAEM质量的1/4，在氨水调节PH值之后，配为20%的水溶液加入乳液中。 只要注意了以上四点，变黄发红的问题就可以得以解决。替代DAAM 和ADH就不会成为任何问题。
聚丙烯酰胺合成方法
聚丙烯酰胺合成工艺 （1）A原理：丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法，主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 B.丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题：①聚合热为82.8 kJ/mol，相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。②是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。③是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。④是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。
丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展_于涛
基金项目:黑龙江省自然科学基金重点项目(批准号:ZJ G0507)资助; ＊通讯联系人,于涛,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :yutao915@https://www.sodocs.net/doc/278535680.html, ;丁伟,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :din gwei40@https://www.sodocs.net/doc/278535680.html, . 丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展 于 涛＊,李 钟,曲广淼,栾和鑫,杨 翠,童 维,丁 伟 ＊ (大庆石油学院化学化工学院,大庆 163318) 摘要:丙烯酰胺类聚合物具有优异的增稠、絮凝、吸湿特性,是水溶性聚合物中重要的品种之一。本文从水 溶液聚合、分散聚合、反相悬浮聚合、反相微乳液聚合、胶束共聚合、双水相聚合、模板聚合、超临界CO 2中聚合、 离子液体中聚合和活性 可控自由基聚合等方面对丙烯酰胺类聚合物的合成方法研究作了全面的总结,同时简 要评述了各种合成方法的特点,认为反相微乳液聚合、离子液体中聚合及活性 可控自由基聚合等方法具备独 特的优势,并对丙烯酰胺类聚合物今后的发展前景作出了预测。 关键词:丙烯酰胺;丙烯酰胺类聚合物;聚合;合成方法 丙烯酰胺类聚合物是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称[1]。丙烯酰胺类聚合物是一类 具有特殊功能的线形水溶性聚合物,已广泛应用于钻井驱油、水处理、造纸、纺织印染、冶金、土壤改良等诸多领域。分子量大小在很大程度上决定着产品的用途及功能,高分子量的聚丙烯酰胺(105～107)对许 多固体表面和溶解物质有着良好的粘附力,因而应用于增稠、絮凝、阻垢、采油及生物医学材料等领域;中等分子量的可用作造纸行业的纸张干燥剂;低分子量的则用作油墨分散剂。目前,超高分子量聚丙烯酰胺应用于三次采油时,可有效地提高原油采收率(E OR ),这已成为国内外许多油田保持高产稳产的重大技术措施之一[2]。目前,国内外在丙烯酰胺功能性单体、合成方法、引发方式等方面研究较多,本文详细综述了近年来丙烯酰胺类聚合物合成上的一些进展。 1 水溶液聚合(aqueous solution polymerization ) 水溶液聚合[3]是聚丙烯酰胺(PAM )生产历史最久的方法,该方法既安全又经济合理,是聚丙烯酰胺的主要生产技术。但水溶液聚合的产物固含量仅在8%～25%,且容易发生酰亚胺化反应,生成凝胶,产物的相对分子质量较小,在制成干粉过程中,高温烘干和剪切作用又易使高分子链降解和交联,使粉剂产品的溶解性、絮凝性等变差。为解决这些问题,研究人员对水溶液聚合进行了不断深入地研究,诸如引发 剂体系、介质pH 值、添加剂种类及用量、溶剂和聚合温度等对聚合反应特性及产品性能的影响等[4],开发 出了过渡金属化合物引发体系的水溶液聚合、双官能度引发体系的水溶液聚合、辐射聚合、沉淀聚合、等离子体引发的水溶液聚合等。 程杰成等[5] 经分子设计合成出一种双官能度引发剂,用于AM 聚合,得到分子量2600万左右的超高 相对分子质量的PAM 。据国外文献报道[6,7],以等离子体技术聚合的聚丙烯酰胺不但相对分子质量高(> 1000万),且无交联,得到的是高纯线型聚合物;国内的张卫华等[8]通过研究放电时间、放电功率、单体的初始浓度及溶液pH 值等对聚合反应的影响,制备了一系列高聚物,并且研究了等离子体引发丙烯酰胺水溶液聚合工业化的可行性。2 分散聚合(dispersion polymerization ) 分散聚合最初是由英国ICI 公司在20世纪70年代提出来的一种新聚合方法 [9],与其它聚合方法相·68·高 分 子 通 报2009年6月 DOI :10.14028/j .cn ki .1003-3726.2009.06.006
丙烯酰胺
丙烯酰胺 丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在高温（>120℃）烹调下容易产生丙烯酰胺。 研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片等中检出丙烯酰胺，而且含量超过饮水中允许最大限量的500多倍。之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。此外，人体还可能通过吸烟等途径接触丙烯酰胺。 丙烯酰胺进入体内又可通过多种途径被人体吸收，其中经消化道吸收最快。进入人体内的丙烯酰胺约90%被代谢，仅少量以原形经尿液排出。丙烯酰胺进入体内后，会在体内与dna上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致遗传物质损伤和基因突变。 对接触丙烯酰胺的职业人群和偶然暴露于丙烯酰胺人群的调查表明，丙烯酰胺具有神经毒性作用，但目前还没有充足的证据表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显关系。 根据香港消费者委员会的研究，含碳水化合物的食物在经油炸之后，都会产生丙烯酰胺。研究已知丙烯酰胺可致癌。但世界卫生组织表示，由于难以统计丙烯酰胺要到哪一个浓度才会致癌，所以难以订立安全标准。 英文名Acrylamide 分子式CH2=CHCONH2 分子量71．08 性质无色片状结晶体。熔点84．5℃。沸点125℃(3325Pa)。密度1．122g/cm3。溶于水、丙酮、乙醇，不溶于苯。放阴暗处较稳定，在熔点或紫外光照射下易聚合。易燃，遇明火能燃烧。受高热分解放出腐蚀性气体。有毒，对中枢神经有危害。 丙烯酰胺是一种有机化合物，别名AM；纯品为白色结晶固体，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。日常生活中，丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。 丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃，熔点84~85℃。能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中。丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。 丙烯酰胺的合成： 19世纪末，从丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。1954年，美国氰氨公司采用丙烯腈硫酸水解工艺进行工业生产。1972年，日本三井东压化学公司首先建立了骨
丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物最新价格
丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物最新价格。随着科技水平的发展，丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物生产厂家也是多种多样，不同的生产厂家具有不同的生产技术、不同的质量，使得产品的价格也参差不齐。小编建议选择性价比高的产品，而非仅仅价格便宜的产品。 高分子化合物（又称高聚物）的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000，而高分子化合物的相对分子质量可高达104～106万。由于高分子化合物的相对分子质量很大，所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。 高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但组成并不复杂，它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。 同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同，所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同。
而聚合度不同的化合物所组成的混合物，其相对分子质量与聚合度都是平均值。 高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序；而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。 组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的，高分子链一般具有链型和体型两种不同的形状。 当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物，再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”，由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类，简称加聚和缩聚。
台前县恒大化工有限公司位于河南省濮阳市台前县产业集聚工业园区，京九铁路濮台公路东邻，交通便利，位置优越。始创于1998年。目前我厂总资产逾5千万元人民币，占地45000平方米，厂房面积25000平方米，绿地面积6000平方米，员工200余人，其中高级工程师8名，中级职称人员20名。 本厂拥有先进的检测仪器和完整的化验室。拥有国内专业技术的自动化生产线五条（聚丙烯酰胺生产线一条、磺化酚醛树脂、褐煤树脂生产线一条、无荧光液体润滑剂生产线一条、水处理剂系列产品生产线一条、混凝土减水剂一条）配备了专业的计量物理化检验机构，技术力量雄厚，工艺设备先进、检测手段完善。 长期的市场调研使企业具有对市场变化的快速反应能力，并拥有一支高素质的员工队伍，率先导入TQM（全面质量管理）体系，使产品质量达到国际水平，目前公司已经通过了ISO9001国际质量体系认证。 公司主打产品：聚丙烯酰胺、磺化酚醛树脂、无荧光液体润滑剂、磺化沥青粉等钻井泥浆助剂系列产品，水处理剂系列产品有缓蚀阻垢剂、杀菌剂等。产品畅销全国各地，已与全国几大油田钻井企业建立长期合作关系，并以其质量及信誉远销伊拉克、吉尔吉斯斯坦等国家，深得用户好评。 同类型的产品比质量，同质量的产品比价格，同样的价格比服务。台前县恒大化工有限公司为您提供出厂的价格，高质量的产品，让您买的放心、用的安心。欢迎新老客户来电详询。 出师表 两汉：诸葛亮
聚N-异丙基丙烯酰胺的性质及其在药物控释系统中的应用
聚N-异丙基丙烯酰胺的性质及其在药物控释系统中的应用聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)线型聚合物在水溶液中具有独特的热行为，到某一温度时会发生相分离而产生沉淀，但降低温度时，它又可逆性地恢复到原来在低温下的状态。这一相变温度我们称之为最低临界溶解温度[或称为低相变温度——Low Critical Solution Temperature(LCST)]。 对PolyNIPAAm的研究始于1956年[ 1 ], 但当时这种聚合物并未引起太多的注意。自从Scarpa[ 2 ]于1967 年首次报道了PNIPAAm 水溶液在31 ℃具有LCST , PNIPAAm 才开始受到了广泛的关注。自Tanaka 等发现聚N－异丙基丙烯酰胺水凝胶PNIPAAm 水凝胶具有热敏现象并提出凝胶体积相变理论[ 3 ]以后,这种温敏水凝胶引起了人们极大的研究兴趣。 早期研究者的兴趣主要集中在LCST 转变的理论分析上, 20 世纪80 年代以后转向了PNIPAAm 的应用。智能型的水凝胶、微球、乳液、薄膜、分离膜、涂料等材料相继被制备出来, 且有关化学的、物理的、生物学上的特性得到了研究。利用PNIPAAm 分子链在L CS T 附近可逆性地伸展和卷曲的特点, PNIPAAm 可以设计成分子开关, 制成水凝胶膜或接枝于多孔膜上;利用其分子链亲水性疏水性的反转的性质, 可对溶质进行吸附、脱附, 用于酶、蛋白质等的富集和分离。 本文主要对PNIPAAm的相转变、性质及其在药物控释系统中的应用进行了综述。 1PNIPAAm 的LCST转变的理论分析 凝胶的膨胀度与凝胶的网络结构和溶剂的性质有关。凝胶的膨胀行为由下面几个因素决定: (1) 凝胶体系的混合自由能, (2) 高分子链的弹性压力, (3) 低分子离子产生的膨胀压力, (4)凝胶体系中特殊的相互作用力。当这些因素达到平衡时, 凝胶的膨胀呈平衡状态。一般说来,凝胶体积的变化与溶液的热力学性质成比例。可是在一定的条件下, 凝胶会因溶液性质的微小变化而引起极大的体积变化, 即所谓的凝胶的体积相变。根据Flory－Huggins 的理论, Tanaka 研究小组[ 4 ]推导了凝胶的膨胀平衡公式, 并给出了理论曲线, 如Fig. 1 所示。f 是每条高分子链带有的电荷数, 当高分子链不带电荷或只带少量电荷时, 凝胶的体积随着归一化温度S的变化作连续的变化。但高分子链上带有的电荷数增大时, 凝胶的体积随着归一化温度S的变化作不连续的变化, 发生了体积相变。1987 年
热敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)类材料的研究
热敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）类材料的研究 热敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）(PNIPAAm)类高分子材料属于智能高分子材料。1967年Scarpa首次报道了PNIPAAm水溶液在31℃具有最低临界溶液温度(LCST)后，PNIPAAm引起了科学工作者的广泛关注。PNIPAAm的大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使线型PNIPAAm的水溶液，以及交联后的PNIPAAm水凝胶都呈现出温度敏感特性。当溶液体系的温度升高到30℃-35℃之间时，溶液发生相分离，表现出最低临界溶液温度(LCST)。利用PNIPAAm在LCST附近发生可逆相转变的特性，可以将PNIPAAm设计成分子开关，制备多种智能高分子材料。这些高分子材料在生物医学、免疫分析、催化、分离提纯等领域都有广泛的应用。 4.1生物医学工程中的应用 近年来，国内外的研究学者对PNIPAAm聚合物及其水凝胶，在生物医学工程领域中的应用做了许多研究工作，并发现了PNIPAAm许多新的性质[76－78]。4.1.1药物控制释放 利用PNIPAAm的热敏性进行药物控制释放，研究的热点主要是PNIPAAm水凝胶和PNIPAAm纳米粒子体系。国内著名学者卓仁禧教授对PNIPAAm热敏性水凝胶的相转变理论和应用都做了许多研究工作[79-82]。 PNIPAAm对药物进行控制释放有下面三种情况：①在PNIPAAm水凝胶体系中，当体系温度在LCST以上时，水凝胶的表面会发生收缩，导致表面的水化层收缩，形成薄的致密皮层。这种致密的皮层阻止了PNIPAAm水凝胶内水分和药物向外释放；体系温度低于LCST时，水凝胶表面皮层溶胀，此时药物可以从体系中释放。②在以PNIPAAm分子链接枝的聚合物微球体系中，当体系温度在LCST以下时，PNIPAAm的接枝链会在水中伸展，彼此之间交叉覆盖，导致微球孔洞的阻塞，包裹在微球内的药物扩散释放受阻；体系温度在LCST以上时，接枝的大分子链会进行自身收缩，微球表面的孔洞会显现出来，药物可以顺利的扩散到水中，达到控制释放目的。③在低温条件下，将制得的PNIPAAm水凝胶溶于药物溶液中，通过凝胶溶胀吸附药物。高温条件下，凝胶体系发生体积收缩,药物会以向外排出的方式控制药物释放。
双丙酮丙烯酰胺的合成
实验一 双丙酮丙烯酰胺的合成 双丙酮丙烯酰胺(Daceton acrylamide, DAAM)，别名：双胺-N-（1,1-二甲基-3-氧代丁基）丙烯酰胺, 分子式C 9H 15NO 2，分子量169.22。DAAM 为白色或淡黄色片状结晶，熔点56.5~57.0℃，沸点120℃，闪点126℃（开放式）；粘度17.9 cp (60℃)，比重0.998（60℃）。 C H 2CH O C N H C CH 3CH 3 CH 2 C O CH 3 双丙酮酰胺的结构式 双丙酮丙烯酰胺是一种重要的精细化工产品，除可用作均聚物之外，还可作为聚合物改性用单体进行共聚。可与其共聚的单体主要有，甲基丙烯酸甲脂、苯乙烯、乙酸乙烯脂、氯乙烯、马来酸酐、硬脂酸、N-乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸-2-乙基己脂、丁二烯等。这些均聚物和共聚物用途十分广泛，如用于涂料、胶粘剂、日化、环氧树脂固化剂、感光树脂助剂、纺织助剂、医疗卫生等领域。随着技术进步和发展，双丙酮丙烯酰胺新的应用领域逐渐得到开发，因此双丙酮丙烯酰胺应用领域逐渐得到开发，双丙酮丙烯酰胺应用和发展前景十分广阔。 1.1 实验目的 1．学习回流、蒸馏、搅拌、控温、萃取、重结晶等操作在合成中的综合运用。 2．学习探索有机产品工艺条件的实验方法及数据处理。 1.2 实验原理 1. 二丙酮醇的合成 2. 噁嗪硫酸盐的合成 3 反应历程：
3. 双丙酮丙烯酰胺的合成 3 1.3 仪器药品 250mL 四口瓶, 100mL 滴液漏斗，250mL 梨形分液漏斗，抽滤装置，100mL 锥形瓶，100mL 烧杯，500mL 烧杯，显微熔点仪。 丙酮，丙烯腈，浓硫酸，甲苯，氢氧化钠，PH 试纸 1.4 实验步骤 1. 噁嗪硫酸盐的合成 四口瓶中安装上机械搅拌、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计。取0.5mol 丙酮，按照n 丙酮 ：n 丙烯腈：n 浓硫酸 = 2：1.2：2.2的比例称取丙烯腈和浓硫酸（代表摩尔数）。【29g:32.4g:107.8g 】 将浓硫酸加入250 mL 四口烧瓶中。将丙烯腈与丙酮混合，加入滴液漏斗中。将反应瓶放入冰浴中，开动搅拌，将滴液漏斗中液体慢慢滴加到反应瓶中，约1小时左右滴完，滴加过程中保持温度0~5oC 。然后将温度缓慢升温至40~42oC ，保持温度反应3小时。降温至15oC 。 滴液漏斗中加入80 mL 丙酮，搅拌下滴加到反应瓶中，控制滴加速度，使温度不超过20oC 。加完后搅拌1小时。抽滤，得到白色固体。用10mL 丙酮洗涤2次。所得固体放入干燥器中干燥过夜。称重，计算产率。
丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展
丙烯酰胺（AM）共聚物研究进展 丙烯酰胺(AM)单体的均聚物或共聚物是一类重要的水溶性聚合物，因其具有絮凝、增稠和表面活性等性能，可广泛用于造纸、纺织、印染、水处理、选矿、油田化学等领域。尤其是通过引入具有特殊结构的AMPS单体，使聚合物的应用性能得到了进一步的提高，从而使水溶性聚合物的研究迈上了一个台阶． 1、聚丙烯酰胺 聚丙烯酰胺类包括聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺，主要用作造纸、水处理、选矿和油田化学品，其中消耗量最大的是三次采油领域，有关资料表明，我国可大规模工业化的聚合物驱油以提高原油采收率的适宜地质储量有43.6×lO5kt，按平均提高采收率8.6%计，能增加可采储量达3.8×lO5kt，需要聚合物2.24×lO3kt.日前国内有50-60家企业生产聚丙烯酰胺，规模大小不等，其中规模较大的是焦作亿生化工厂，大庆油田化学助剂厂、广州化工部聚丙烯酰胺工程技术中心、江西农科化工有限公司、河北京冀油田化学公司和胜利长安实业公司，生产能力已超过60kt/a，基本能满足国内需要，但高质量的品种尚需从国外进口，故今后应把重点放在开发用于三次采油的高质量产品上（如提高产品的相对分子质量、耐温抗盐性和溶解性等）。两性离子聚丙烯酰胺也是今后发展的方向，目前焦作亿生化工正在新建年产万吨聚丙烯酰胺生产线，在200t/a的中试装置上已经生产出高相对分子质量的产品。 2、丙烯酰胺多元共聚物 由于丙烯酰胺均聚物在使用性能上的局限性，使得丙烯酰胺多元共聚物有了大的发展，该类共聚物在油田开发中有广泛的市场，仅作为钻井液处理剂的消耗量就近60kt/a，是20世纪80年代发展起来的一类重要的钻井液处理剂，目前有20多种型号近百种产品。 2、1 钻井液用丙烯酰胺类聚合物 20世纪70年代以来，丙烯酰胺类聚合物作为钻井液的絮凝和包被剂而在钻井液中广泛应用，并逐渐发展成为一种低固相不分散钻井液体系，从而有效地控制了地层的造浆，大大地提高了井壁稳定性，在提高钻井速度方面也收到了显著的效果。这类产品从最初的水解或部分水解聚丙烯酰胺，逐渐发展到大、中、小分子量的复配，不同官能团（钙、钠、铵盐）的衍生物或接枝共聚物。 2.2驱油用丙烯酰胺类聚合物 最早开发、也是最常用的聚合物是部分水解的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺虽然在大多数油田条件下可有效地用于聚合物驱油，但是只局限于较低的硬度，因为酰胺基水解后产生羧酸根，而羧酸根可与油田中存在的钙、镁离子反应，使聚丙烯酞胺沉淀。为提高聚合物的热稳定性，常添加抗氧化稳定剂，如硫脲、连二亚硫酸钠、乙酸胍、亚硫酸钠、2-巯基苯并噻唑钠等，为减少酰胺基的水解，提高
聚丙烯酰胺的合成与水解
实验一聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1．熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺（PAM）的加聚反应。 2．熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺（PAM）可在过硫酸铵引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质析出，高分子的化学组成与反应物分子（单体）相同，所以这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子链增长到一定程度，既可通过分子间的相互纠缠形成网状结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺（PAM）可在碱溶液中水解，产生部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）： 随着水解反应的进行，有氨气放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节互相排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺（PAM）在油田中有许多用途。 三、仪器药品 酒精灯一套、烧杯、量筒、搅拌棒、台秤。 丙烯酰胺、过硫酸铵(10%)、氢氧化钠(10%)、PH试纸。 四、实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 ⑴用台秤称取100ml烧杯和搅拌棒的重量（W1），然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml 水，搅拌溶解，配得10%的丙烯酰胺溶液。 ⑵在恒温水浴中，将10%的丙烯酰胺溶液加热至60℃，然后加入15滴10%过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
⑶在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 ⑷半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2．聚丙烯酰胺的水解 ⑴称量制得的聚丙烯酰胺（W2），补加水，使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%。搅拌溶液，观察高分子的溶解情况。 ⑵加入4ml10%氢氧化钠溶液，放入沸水浴中升温至90℃以上进行水解。 ⑶在水解过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化，并检查氨气的放出（用润湿的PH试纸）。 ⑷半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 ⑸称量产物重量（W3），补加水，制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液，倒入回收瓶中。 五、数据记录及处理 1．记录并解释合成聚丙烯酰胺的各种现象。 2．记录并解释聚丙烯酰胺水解的各种现象。
丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的化学结构与其胶束化行为
2006年第64卷化学学报V ol. 64, 2006第18期, 1859～1864 ACTA CHIMICA SINICA No. 18, 1859～1864 * E-mail: gaobaojiao@https://www.sodocs.net/doc/278535680.html, Received November 24, 2005; revised February 22, 2006; accepted May 8, 2006.
1860化学学报V ol. 64, 2006 者称之为表面活性单体(Surface active monomer, Surfmer). 表面活性单体的亲水亲油性与可聚合性使其在众多科技领域有广阔的应用前景, 已引起了科技界的广泛注意, 比如可用来制备囊泡进行生物模拟、制备功能高分子微球、构建软模板制备功能无机纳米材料及无机/有机纳米复合材料、用于高性能拟无皂乳液聚合体系、合成疏水缔合聚丙烯酰胺(HPAM)等[3～7], 特别是后者, 可用来制备高性能驱油聚合物, 对于三次采油工业具有十分重要的意义. 亲水性表面活性单体溶于水, 可与丙烯酰胺(AM)实现水溶液均相共聚合, 完全克服了采用胶束聚合方法使疏水单体与AM共聚合制备疏水缔合聚丙烯酰胺的严重缺点——小分子表面活性剂的加入给共聚合过程及产物带来诸多的负面影响[8,9]; 更重要的是当表面活性单体的浓度高于其临界胶束浓度时, 由于表面活性单体在水溶液中以胶束形式存在, 与AM共聚合时遵循微嵌段共聚合机理, 即表面活性单体以微嵌段的形式进入大分子主链[10,11], 使所得共聚物的疏水侧链能更有效地发生疏水缔合, 从而赋予HPAM 更强的增稠性能, 本课体组的前期研究也充分证实了这一微嵌段共聚合机理[12]. 因此可以推测, 表面活性单体的胶束化行为将对共聚物大分子链的微结构产生很大的影响, 从而强烈地影响HPAM的水溶液性能. 比如表面活性单体的临界胶束浓度(CMC)的大小、聚集数(N agg)的大小及其表面活性(γCMC)的高低等胶束化参数, 对于控制表面活性单体与AM的共聚合过程及控制共聚物大分子链的微结构至关重要, 因此, 本文较深入地研究了丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的胶束化行为及其化学结构对胶束化行为的影响, 以期为合成高性能驱油聚合物(强增稠性、高耐温与抗盐性)提供基本的理论参考依据, 类似的研究尚未见文献报道. 1 实验部分 1.1 试剂与仪器 1-十四烯与1-十二烯(美国壳牌石油公司), 纯度为98%; 丙烯腈(北京福星化工厂), 化学纯; 乙酸酐(上海试剂一厂), 分析纯; 发烟硫酸(山西硫酸厂), 工业级; 十二烷基磺酸钠(Sodium Dodecylsulphonate, SDS, 上海光铧科技有限公司), 分析纯; 芘(Aldrich产品); 二苯甲酮(北京通县育才精细化工厂), 分析纯; 所用水均为二次蒸馏水. 上海雷磁新泾仪器有限公司的DDS-11Ar数字电导率仪; 承德试验机有限公司的JYW-200B微控自动界面张力仪; 上海尤尼柯公司UV-2602分光光度计; HI-TACHI F-2500荧光光谱仪. 1.2 2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)与2-丙 烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)的合成与表征 分别以1-十二烯与1-十四烯为主要原料, 以丙烯 腈、乙酸酐及发烟硫酸为共原料, 按文献[13]步骤与条 件合成2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)与2-丙 烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S), 并进行相关表征. 1.3 水溶液饱和溶解度及Krafft温度的测定 配制NaAMC12S, NaAMC14S及十二烷基磺酸钠 (SDS)的饱和水溶液, 用紫外分光光度法分别测定它们 在216, 216及207 nm处的吸光度, 进而测定它们的溶解 度, 绘制溶解度-温度曲线, 由曲线转折点确定它们的 Krafft温度. 1.4 临界胶束浓度及表面活性的测定 配制浓度系列变化的NaAMC12S, NaAMC14S及 SDS溶液, 置于恒温槽中, 在一定温度下分别用表面张 力仪和电导率仪测定各溶液的表面张力与电导率, 绘制 三种表面活性剂的表面张力(γ)-浓度(c)及电导率(κ)-浓 度(c)曲线, 从曲线转折点确定该温度下的临界胶束浓 度(CMC)及对应的表面张力γCMC. 绘制CMC-t曲线, 并 与溶解度-温度(t)曲线相结合, 进一步确认三种表面活 性剂的Krafft点. 1.5 表面吸附量与表面吸附分子面积的测定 由40 ℃下三种表面活性剂的γ-c曲线, 进行图解微 分, 得到不同浓度的微商值d c γ, 代入吉布斯吸附等 温式(1), 计算不同浓度的表面吸附量Γ, 并按公式(2)作 c-c直线, 进一步计算饱和吸附量Γm,再由公式(3)计 算饱和吸附时在溶液表面每个吸附分子所占面积A m. d d c RT c γ Γ＝－(1) m m 1 c c k ΓΓΓ ＝＋(2) m m 1 A LΓ ＝(3) 上述三个公式中, R为摩尔气体常数, T为热力学温度, L 为阿伏加德罗常数. 1.6 聚集数的测定 稳态荧光探针法测定三种表面活性剂的胶束聚集 数[14,15]. 以荧光探针芘的饱和水溶液(浓度约为7×10－7 mol?L－1)为溶剂配制浓度系列变化的三种表面活性剂的 水溶液, 并配制成一定浓度的猝灭剂——二苯甲酮的甲 醇溶液备用. 于一系列25 mL容量瓶中, 精确移取不同 量二苯甲酮的甲醇溶液, 通入N2吹赶甲醇至蒸发至干,
聚丙烯酰胺的合成与分解
聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺： 随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。 三、仪器和药品 1.仪器 恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，电子天平。 2.药品
丙烯酰胺（化学纯），过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。四、实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 （1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。 （2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到60℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。 （3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 （4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的水解 （1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。 （2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。 （3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至9 0℃以上进行水解。 （4）在水解过程中，慢慢搅拌，观察粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH试纸）。 （5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 （6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。比较水解前后5％溶液的粘度。 （7）将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。 五、数据处理 聚丙烯酰胺的合成与水解原始数据表
聚丙烯酰胺合成工艺
聚丙烯酰胺聚合工艺 （1）理论基础丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法，主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 丙烯酰胺水溶液聚合为聚丙烯酰胺水溶液时，聚合热为82.8 kJ/mol。相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。其次一个问题是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。第三个问题是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。第四个问题是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。
丙烯酰胺用途
说到化工，在一般人的脑海中会想到在工厂里刺鼻的气味什么的，就丙烯酰胺来说，它其实在我们普通人的生活中并不常接触，但它在工业上确实是必不可少的，它的用途非常广泛。下面就来介绍一下它运用在哪方面。 丙烯酰胺的用途有很多，这四点用途受众最广： 1、用于生产聚丙烯酰的原料。 2、用于制取能溶于水的聚合物。 3、用于医药、染料及涂料的中间体。 4、用在水泥的搅拌中，可以使凝固后的水泥更加结实耐用。 虽然丙烯酰胺在很多行业中价值很高，但是它也有很强的毒性，在利用时必须加以注意。 遗传毒性 丙烯酰胺在体内和体外试验均表现有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常，如微核形成、姐妹染色单体交换、多倍体、非整倍体和其他有丝分裂异常等，显性致死试验阳性。并证明丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。 致癌性
动物试验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，包括乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等。国际癌症研究机构（IARC）1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A）即人类可能致癌物，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为其致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。 阜阳市旺峰化工科技有限公司位于安徽省阜阳市皖西北商贸城，是一家集化工建材产品研发和销售于一体的公司，拥有自己的专业生产基地，下设两个加工厂。公司主要经营产品有：洗涤原料、砂浆王原料、腻子粉原料、混泥土外加剂、801、901建筑胶水原料、高中低档砂浆王、岩砂精、钢化水晶耐水涂料等。本公司还对外进行涂料、沙浆王、建筑胶水、外墙保温等技术转让咨询。经营范围：工业盐生产批发、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、聚丙稀酰胺、群青、各种色桨、香精、AES、吉林AES、6501、磺酸、柔顺剂、单宁酸、硅油、十二烷基硫酸钠、钢化涂料、防冻剂、早强剂、界面剂、防水粉、堵漏灵等。
年产5000吨丙烯酰胺单体合成实用工艺设计
第一章概述 1.1 丙烯酰胺的简介 丙烯酰胺是一种有机化合物，别名AM；纯品为白色结晶固体，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。日常生活中，丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。 [毒性] 丙烯酰胺属中等毒类，对眼睛和皮肤有一定的刺激作用，可经皮肤、呼吸道和消化道吸收，在体内有蓄积作用，主要影响神经系统，急性中毒十分罕见。密切大量接触可出现亚急性中毒，中毒者表现为嗜睡、小脑功能障碍以及感觉运动型多发性周围神经病。长期低浓度接触可引起慢性中毒，中毒者出现头痛、头晕、疲劳、嗜睡、手指刺痛、麻木感，还可伴有两手掌发红、脱屑，手掌、足心多汗，进一步发展可出现四肢无力、肌肉疼痛以及小脑功能障碍等。 丙烯酰胺慢性毒性作用最引人关注的是它的致癌性。丙烯酰胺具有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常。动物试验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，如乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体肿瘤等。但目前还没有充足的人群流行病学证据表明，食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。国际癌症研究机构（IARC）对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A），即人类可能致癌物。其主要依据为，丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。 1.2 丙烯酰胺生产工艺简介 1.2.1传统方法 硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸盐，再中和得丙烯酰胺(AM)。初期通过丙烯酰胺均聚制得了非离子型聚丙烯酰胺，产品比较单一。不久开发了用碱部分水解(后水解法)的阴离子型聚硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸盐，再中和得丙烯酰丙烯酰胺。 铜催化水合法采用丙烯腈在铜基催化剂存在下经水合反应来制备丙烯酰胺，所述方法
丙烯酰胺水溶液聚合
一、丙烯酰胺水溶液聚合 一、实验目的 1．掌握溶液聚合的方法和原理。 2．学习如何选择溶液。 3．掌握聚合物的处理方法。 二、实验原理 将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。生成聚合物有的溶解有的不溶，前一种情况称为均相聚合，后者则称为沉淀聚合。自由基聚合，离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。 在沉淀聚合中，由于聚合物处在非良溶剂中，聚合物链处于卷曲状态，端基被包裹，聚合一开始就出现自动加速现象，不存在稳态阶段。随着转化率的提高，包裹程度加深，自动加速效应也相应增强，沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。均相聚合时，依双基终止机理，聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。而沉淀聚合一开始就是非稳态，随包裹程度的加深，其只能单基终止，故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。 在均相溶液聚合中，由于聚合物是处在良溶剂环境中，聚合物处于比较伸展状态，包裹程度浅链扩散容易，活性端基容易相互靠近而发生双基终止。只有在高转化率时，才开始出现自动加速现象，若单体浓度不高，则有可能消除自动加速效应，使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。 进行溶液聚合时，由于溶剂并非完全是惰性的，其对反应会产生各种影响，选择溶剂时应考虑以下几个问题： （1）对引发剂分解的影响：偶氮类引发剂（偶氮二异丁腈）的分解速率受溶剂的影响很小，但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。这种作用按下列顺序依次增大：芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类，诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。 （2）溶剂的链转移作用：自由基是一个非常活泼的反应中心，它不仅能引发单体分子，而且还能与溶剂反应，夺取溶剂分子的一个原子，如氢或氯，以满足它的不饱和原子价。溶剂分子提供这种原子的能力越强，链转移作用就越强。链转移的结果使聚合物分子量降低。若反应生成自由基活性降低，则聚合速度也将减小。 （3）对聚合物的溶解性能，溶剂溶解聚合物的性能控制着活性链的形态（卷曲或舒展）及其粘度，它们决定了链终止速度与分子量的分布。 与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度降低、混合及传热较容易、不易产生局部过热、温度容易控制等优点。但由于有机溶剂费用高，回收困难等原因，使得溶液聚合在工业上很少应用，只有直接使用聚合物溶液的情况下，如涂料、胶粘剂。浸渍剂和合成纤维放丝液等采用溶液聚合的方法。 丙稀酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水。本实验采用水为溶剂进行溶液
聚丙烯酰胺的合成与水解
中国石油大学化学原理（Ⅱ）实验报告 实验日期：2013.04.17 成绩： 班级：石工111班学号：110姓名：教师：王增宝 同组者： 实验六聚丙烯酰胺的合成与水解 一.实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二.实验原理 聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺： 随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相
互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。 三.仪器和药品 1．仪器 恒温水浴锅，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，电子天平。 2．药品 丙烯酰胺（化学纯），10%过硫酸铵，10%氢氧化钠。 四.实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 （1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量。然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。 （2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到80℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。 （3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 （4）10分钟后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的的水解 （1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。 （2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。 （3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至90℃以上进行水解。 （4）在水解过程中，慢慢搅拌，观察粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH试纸）。 （5）20分钟后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 （6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。