第一節(jié) 聚丙烯酸鈉的簡介
聚丙烯酸鈉鈉是一種新型功能高分子材料和重要化工產(chǎn)品,固態(tài)產(chǎn)品為白色(或淺黃色)塊狀或粉末,液態(tài)產(chǎn)品為無色(或淡黃色)粘稠液體。溶解于冷水、溫水、甘油、丙二醇等介質(zhì)中,對(duì)溫度變化穩(wěn)定,具有固定金屬離子的作用,能阻止金屬離子對(duì)產(chǎn)品的消極作用,是一種具有多種特殊性能的表面活性劑。(可研報(bào)告)
第二節(jié) 聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)工藝
1、相對(duì)分子質(zhì)量小時(shí),丙烯酸在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合,用氫氧化鈉中和即可得到產(chǎn)品??刂品磻?yīng)溫度,引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的種類和用量,單體濃度、反應(yīng)時(shí)間和加料方式等條件,可得到不同相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)品。
2、相對(duì)分子質(zhì)量高時(shí),丙烯酸用氫氧化鈉中和,精制后,在引發(fā)劑存在下聚合,既得產(chǎn)品。固體形態(tài)的產(chǎn)品可經(jīng)過干燥、造?;蚍鬯榈玫?。
3.、國外通過輻射聚合NaOH與丙烯酸的中和物制得。
合成方法
1.將去離子水和34kg鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇依次加入反應(yīng)釜中,加熱至80~82℃。滴加14kg過硫酸銨和170kg單體丙烯酸的水溶液(去離子水)。滴畢后,反應(yīng)3h。冷至40℃,加入30%的NaOH水溶液,中和至pH值為8.0~9.0蒸出異丙醇和水得液體產(chǎn)品。噴霧干燥得固體產(chǎn)品丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體,除去副生的醇類,經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)pH值,以過硫酸銨為催化劑聚合而得由丙烯酸和氫氧化鈉反應(yīng)制得丙烯酸鈉單體,再在過硫酸銨催化下,聚合成聚丙烯酸鈉鈉將相對(duì)分子質(zhì)量1 000~3 000的聚丙烯酸鈉鈉加入反應(yīng)釜中,配成30%的水溶液即可
2.丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體,除去副產(chǎn)的醇類,經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)PH值,以過硫酸銨為催化劑聚合制得。
3.聚合法 在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的500mL四口燒瓶中,加入一定量的去離子水,再加入鏈轉(zhuǎn)移劑亞硫酸氫鈉(用量占體系質(zhì)量的4.5%),攪拌溶解,加熱升溫至65℃,開始滴加單體丙烯酸及引發(fā)劑過硫酸銨水溶液。其中單體丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占體系的30%,過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占體系的0.06%,滴加時(shí)間為3h,滴完后保溫3h,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氫氧化鈉水溶液中和至pH值為7~7.5,得到無色的黏稠、低分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉鈉溶液。
4.乳液聚合法 單體溶液由丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉溶液中和,再加入少量丙烯酰胺制得。在250mL反應(yīng)瓶中,加入單體溶液、十二烷基磺酸鈉,攪拌其混合均勻,同時(shí)通氮除氧20min,加入還原劑、乳化劑、溶劑和氧化劑。將體系升溫至45℃,4h后結(jié)束聚合。升溫達(dá)到一定的出水量后,停止反應(yīng)。最后將反應(yīng)液過濾烘干,得到粉末狀產(chǎn)物(PAA-Na)。
第三節(jié) 聚丙烯酸鈉的應(yīng)用范圍
(一)、食品制造業(yè)
面類:改善生面、干面、油炸面的口感,使其更加勁道。降低方便面等油炸食品加工中的吸油率,節(jié)約用油。面粉類制品(面包、蛋糕、餃子皮、湯圓等):加強(qiáng)原料面粉中蛋白質(zhì)的黏著性,使生面團(tuán)的延展性更好,提高保濕性,減少凍裂,改善口感。粉絲、粉條、粉皮類:作以紅薯、玉米、燕麥、馬鈴薯等為原料的粉絲、粉條、粉皮時(shí),可提高產(chǎn)品的筋度,增耐煮性。肉丸、魚丸、火腿腸:在制作魚肉方便制品時(shí),適量添加,可使產(chǎn)品風(fēng)味更佳,口感更筋道。魚肉糜狀制品、罐頭食品:肉制品、水產(chǎn)品糜狀制品中可作表面膠凍劑,強(qiáng)化組織,保持新鮮口感味,增強(qiáng)口感。人造肉:用于制作人造肉,可提高蛋白質(zhì)纖維的黏彈性和伸長度。冷凍 行業(yè) :作為復(fù)配乳化劑和穩(wěn)定劑的配料組分,可部分代替瓜爾豆膠、CMC等,起到增強(qiáng)效果,降低成本的作用。調(diào)味醬、果醬、奶油:在調(diào)味醬、番茄醬、果醬、奶油中作為增稠劑及穩(wěn)定劑,可改善味感及口感,增加其粘度并長時(shí)間保持其形態(tài)。“冰衣”保鮮:聚丙烯酸鈉鈉溶液有優(yōu)良的附著力,能封鎖金屬離子,在冷凍前處理可形成隔絕空氣的“冰衣”,大大延長魚、蝦、肉等冷凍食品的保鮮期,保鮮效果顯著。
(二)化妝品制造業(yè) 聚丙烯酸鈉鈉在化妝品中起增稠、分散、懸浮、穩(wěn)定等作用。它有利于化妝品的增稠、發(fā)泡、穩(wěn)定、乳化、分散、粘合、成膜和保水等性能的發(fā)揮。
(三)牙膏制造業(yè) 牙膏中添加聚丙烯酸鈉鈉能起到教明顯的粘合、賦形功能,因聚丙烯酸鈉鈉的取代均勻性較好,故擠出來的牙膏顯得亮滑、細(xì)膩,具有保溫、固香、耐洗及耐高溫等功效。
(四)煙草制造業(yè) 聚丙烯酸鈉鈉能起到制作煙草薄片的粘結(jié)作用,對(duì)降低煙草成本有一定效果。另外,還可以用作卷煙紙的粘結(jié)劑。
(五)醫(yī)藥制造業(yè) 聚丙烯酸鈉鈉在醫(yī)藥 行業(yè) 中可作為藥漿增稠劑、穩(wěn)定劑、和水劑及軟膏類藥物的基劑
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