年产1000吨聚丙烯酸钠车间工艺设计(4)
2.1 聚丙烯酸钠性能
(1) 稳定性
1) 热稳定性：聚丙烯酸钠热稳定性好，海藻酸钠、羧甲基纤文素钠等天然粘稠液，经热处理，其粘度降到初始的1/10以下，但聚丙烯酸钠的水溶液仅降低3/10。聚丙烯酸钠用于分离铝厂红泥，就是基于丙烯酸钠具有优良的热稳定性。
2) 冷冻稳定性：聚丙烯酸钠水溶液即使经过冻结，其粘度也不变。
3) 机械稳定性：聚丙烯酸钠水溶液在室温下以10000 r/min高速搅拌3 min，粘度无显著变化。
4) 储存稳定性：聚丙烯酸钠水溶液长期贮存，粘度变化很小。
5) 生物分解性：聚丙烯酸钠水溶液生物稳定性极好，不腐败。
(2) 成膜性
聚丙烯酸钠水溶液属于高分子电解质，吸湿性非常强，因此水溶液成膜相当困难。但可用浸渍或涂布方法在表面上制成透明均一的膜。
(3) 吸湿性、保水性
聚丙烯酸钠的分子链中含有大量的强亲水基团(- COONa)，因此其吸湿性极强。普通干燥产品在空气中可以吸湿自重的10%，而高吸水树脂则可以吸收自重1000倍以上的蒸馏水，而在无机盐等电解质溶液存在的情况下，吸水性能将下降。
2.2 聚丙烯酸钠的分类
2.2.1 低分子量聚丙烯酸钠
低分子量聚丙烯酸钠[ ]具有广泛的作用，特别是分子量小于2×104的产品。其中分子量在500-5000的低分子量聚丙烯酸钠主要起分散剂作用，在油田化学品中用作降粘剂，在涂料、陶瓷、造纸、纺织工业用作颜料分散剂；在日用化工领域用作清洁剂成份，在特种洗涤剂、清洗粉中可部分替代三聚磷酸钠以减少环境污染[ ]；在工业水处理中用作防垢剂；在金属材料中用作新型的淬火剂；在橡胶工业作增稠剂；在食品工业、皮革工业、印刷业、塑料工业、医学、药学及金属离子废液的金属回收等方面均得到应用。
2.2.2 高分子量聚丙烯酸钠
高分子量聚丙烯酸钠[ ]易溶于水，由于受分子中带负电荷的羧基吸附和结构上空间效应的影响，使溶液中的带正电荷离子以沉淀的形式沉聚出来。故高分子量聚丙烯酸钠作为絮凝剂可用于电解食盐水精制，氧铝生产（铝土矿中的氧化铝转变为可溶性铝酸钠）形成赤泥的分离及工业污水的处理等方面。还可用作墙体材料粘结剂、农药防漂散剂，且在生物方面对动植物蛋白的絮凝有特效作用。此外在石油工业的油田化学领域，用作钻井液的增粘剂、降滤失剂、粘土稳定剂等；还可用作酸化液、制药、化妆品等方面的增稠剂等[ ]。
2.3 聚丙烯酸钠的应用
聚丙烯酸钠的应用范围与其产品的聚合度有关，不同聚合度的产品其功能与用途亦不同，见表2-1。
表 2-1不同聚合度聚丙烯酸钠的功能及应用
聚合度 功能 用途
1-50 离子封闭 防水垢剂、洗涤作用增效剂
60-500 分散、水还原作用 分散剂、石油钻井添加剂、水还原剂
500-10000 防沉淀、分散作用 分散剂、柑橘保鲜剂、增稠剂、保护胶、铸造粘合剂、医药糖衣粘合剂
10000-100000 沉积、絮凝、沉淀作用 加快墙体材料粘性剂、农药防漂散剂、电解盐水精制、絮凝剂
100000-500000 水膨胀性 水凝胶
1) 絮凝剂
聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性的高分子化合物，其分子链上的羧基由于静电相斥作用，使得弯曲缠绕的聚合物链伸展，促成其具有吸附性的功能团外露到表面上来，由于这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。作为絮凝剂的聚丙烯酸钠的相对分子质量可达几百万，其商品形态为黄色粘稠液体，固含量达8%，相应特性粘数η≥3.40 [ ]。
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