聚丙烯酸钠合成工艺课程设计

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1、 -材料科学与工程专业 聚合物合成工艺课程设计聚合物合成工艺课程设计 题目：聚丙烯酸钠的合成工艺设计 姓 名： 学 号： 专 业： 材料科学与工程专业 班 级： 09 级材料（ 1 ）班 指导教师 起止日期 2012.6.272012.7.6 聚合物合成工艺课程设计 I 目录 1.概述 . 1 1.1 聚丙烯酸钠的性质 1 1.2 聚丙烯酸钠的应用. 1 1.3 高分子量聚丙烯酸钠的需求、生产和应用前景. 3 2.聚丙烯酸钠合成原理 4 2.1 合成反应方程式 4 2.2 聚丙烯酸钠聚合的实施方法 4 3.主要原料简介 6 3.1 丙烯酸 6 3.2 氢氧化钠 6 3.3 庚烷 6 3.4 S

2、pan 60. 6 3.5 过硫酸钾 7 4.聚合物合成工艺设计 8 4.1 聚合物工艺流程图 8 4.2 工艺流程的分析 9 5.聚合物合成工艺的物料衡算 11 5.1 主要原料丙烯酸的投料量 11 5.2 V102(中和罐)物料衡算 11 5.3 V101（NaOH 溶液调配罐）物料衡算 . 12 5.4 V103（分散介质调配罐）物料衡算 . 13 5.5 R101（聚合反应器）物料衡算 . 14 5.6 V104（引发剂调配罐）物料衡算 . 15 5.7 整理并校核计算结果 15 6.聚合物反应器的设计 17 7.设计总结 . 19 参考文献 . 20 聚合物合成工艺课程设计 I 聚合

3、物合成工艺课程设计 1 1.概述 1.1 聚丙烯酸钠的性质聚丙烯酸钠的性质 聚丙烯酸钠，英文名 Sodium polyacrylate，缩写 PAAS 或简称 PAA-Na，结 构式为CH2CH(COONa)n， 是种水溶性高分子化合物。 商品形态的聚丙 烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠 液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水；因中和程度不同，水溶液的 pH 一般 在 6-9；能电离，有或无腐蚀性；易溶于氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧 化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加，先溶解后沉淀；无毒。 (1) 稳定性 1) 热稳定性：聚丙烯酸钠热稳定性好，海藻酸

4、钠、梭甲基纤维素钠等天然 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 10000r/min 高速搅拌 3min， 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。 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。 1.2 聚丙烯酸钠的应用聚丙烯酸钠的应用