低分子聚丙烯酸(钠)的简单概述和聚合原理

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低分子聚丙烯酸(钠)的简单概述
聚丙烯酸(钠)(PAA/PAAS)是一类高分子电解质,是一种新型功能高分子材料,用途广泛,可用于食品、饲料、防止、造纸、水处理、涂料、石油化工、冶金等。PAA(S)的用途与其分子量有很大关系,一般来说,低分子量(一般在一万以下,以500-5000为优)产品主要用作颜料分散剂、水处理阻垢分散剂等;中等分子量主要用作增稠剂、粘度稳定剂、保水剂等;高分子量主要用作絮凝剂、增稠剂等。
低分子量PAA(S)是一类阴离子型聚合物电解质,具有优良的水溶性和分散性,有着非常广泛的用途,尤其是在工业循环冷却水和浆料分散方面。因低分子量PAAS具有良好的水溶性和交大的极性,能够结合水中钙镁等多价离子形成可溶的链状阴离子,在工业循环水处理剂方面应用较广泛,可用作水质阻垢分散剂、陶瓷分散剂、造纸分散剂、水泥减水剂、洗涤助剂、化纤上浆剂、金属材料淬火剂等,效果显著。聚丙烯酸(钠)的阻垢分散性能与其分子量密切相关,从各项试验表明,低分子量的聚丙烯酸(钠)对水中CA2+阻垢作用显著,在水相中分散固体颗粒性能优异,而高分子量的聚丙烯酸无阻垢分散作用。故随着应用领域的不短增加,低分子量聚丙烯酸钠已以引起科学界和工业界的广泛关注。
由于低分子量聚合物同超高分子量聚合物类似,属于向两个极限方向发展。所以,长期以来,人们对低分子量聚合物的研究一直在做出积极的努力,这方面的研究报道也比较多。就其制备方法研究上,传统的合成方法制造成本高,因此,加强对低分子量聚丙烯酸钠的合成方法及低成本制造技术的研究具有十分重要的意义。
丙烯酸单体在聚合反应时为自由基加聚反应,属连锁聚合反应,整个过程包括链引发、链增长、链转移、链终止、链引发反应就是不但产品单体自由基的过程、常用的引发剂有过氧化物和偶氮化合物在一定温度下能汾酒成触及自由基,它与单体加成产生单体自由基,反应式为:
链增长就是极为活泼的单体自由基不断迅速地与单体分子加成、生成大分子自由基。链增长反应的活化能
低,故速度极快。反应式为:
链转移为自由基与原料分子作用后生成产物和自由基,使反应持续进行,一般为向单体、引发剂或溶剂转移、链终止是两个自由基相遇,活泼的单电子相结合而使链终止。终止方式有两种:耦合终止和歧化终。
从聚合原理来看,控制分子量的关键在于控制链增长,单此步反应快,需要采取适宜的聚合环境和控制方式,或添加助剂抑制链增长,使其发生链转移和链终止。这就需要选择调节引发剂种类、引发剂用量、聚合时间、滴加方式、聚合温度、聚合PH值、链转移剂或调聚剂用量、反应体系浓度等来控制分子量。