聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子的幾何結(jié)構(gòu)、溶解溫度、攪拌和投料方式都有一定的關(guān)系。
溶解速率隨分子量的增大和化學(xué)交聯(lián)程度的增加而變慢,整體交騰將使聚丙烯酰胺只溶脹不溶解。在粉末產(chǎn)品的制造過程中,高的干燥溫度和長(zhǎng)的干燥時(shí)間會(huì)使產(chǎn)品部分支化或輕度交聯(lián),而延長(zhǎng)溶解時(shí)間甚至出現(xiàn)部分不溶物。
溶解溫度和攪拌速率的提高有利于分子擴(kuò)散,而提高溶解速率。但較高的溶解溫度(50攝氏度以上)和強(qiáng)烈的攪拌速率會(huì)使PAM降解,性能變差,這對(duì)粉末型和水溶膠型的產(chǎn)品尤為突出。
加快聚丙烯酰胺溶解的主要技術(shù)途徑是從合成方面著手,常采用如下技術(shù)措施:
1,選聚適宜的聚合工藝和條件,以減少支鏈和交聯(lián)。
2,在制造過程中,加入適量的能與酰胺基產(chǎn)生氫鍵的低分子物質(zhì)(如尿素、硫脲等),以減少氫鍵的數(shù)量。有學(xué)者通過加入悄素來改善聚合物的溶解性,發(fā)現(xiàn)改變尿素的用量對(duì)產(chǎn)物特性粘數(shù)的影響不大,但產(chǎn)物的溶解速度明顯加快,溶解性得到提高;混入致孔劑,遇水時(shí)這些低分子物質(zhì)很快向水中擴(kuò)散溶解,形成有利于水分子向聚合物方向滲透擴(kuò)散的通道;加入新水性的表面活性劑,聚丙烯酰胺顆粒在與水接觸后表面形成親水膜,降低水的表面張力,促進(jìn)水向顆粒內(nèi)的擴(kuò)散和聚合物溶解;
3,改變產(chǎn)品劑型,采和反相乳液聚合生產(chǎn)反相乳液(W/O)產(chǎn)品或水分散聚合法生產(chǎn)的水包水乳液(W/W)產(chǎn)品。
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