10%石棉纤维增强PP 10%石棉纤维增强PP

国内外三次采油助剂聚丙烯酰胺生产技术及其发展

     聚丙烯酰胺具有良好的热稳定性，易溶于水且 体系黏度高，工业上聚丙烯酰胺及其衍生物的聚合方法由单体及其在介质中的分散状态决定，分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。按单体和聚合物的溶解状态分为均相聚合和非均相聚合。产品有3大类型：水溶液胶体、粉状和乳液。同时聚丙烯酰胺分子主链上的侧基——酰胺基可与多种化合物反应产生系列衍生物¨ J。聚丙烯酰胺系列产品可分为非离子型、阳离子型和阴离子型。其中相对分子质量的大小是区分其主要性能的重要指标之一。近年来随着聚丙烯酰胺及其衍生物应用领域越来越广泛，新的合成技术不断出现，使聚丙烯酰胺工业生产规模不断扩大

     到1990年，两性聚丙烯酰胺广泛应用。目前国外丙烯酰胺衍生物不下百种，新的品种还在不断地被开发出来。10%石棉纤维增强PP的聚合方法也从*初的水溶液聚合发展到反相乳液聚合、反相微乳液聚合、水分散聚合。水溶液聚合是*早采用并沿用至今的10%石棉纤维增强PP生产方法。

     采用水溶液聚合制造10%石棉纤维增强PP是目前国外使用*多的生产方法。聚合后经切割、制粒、干燥、粉碎、筛分、包装成干粉产品。在工程上存在多处难点，首先，聚合热不易从胶块内传出；其次，切割、制粒过程中的大分子断链造成相对分子质量下降。另外，制粒过程中的高温干燥使10%石棉纤维增强PP进一步降解同时形成不溶物，导致产品溶解性劣化。为了解决这些问题，国外公司研发成功了众多的工艺设备和生产装置。将聚合和制粒放在同一釜内进行，可部分避免大分子链在制粒过程中被切断的问题。但动力消耗大，规模不能做大。为克服大块聚合不易散热的缺点，研究了带式片状聚合工艺，生产效率高，产品质量明显提高。

     反相乳液是借助油包水型乳化剂将AM类单体水溶液乳化分散在连续相中，形成水／油型稳定胶体分散体。这一技术固体含量较高，乳液黏度低，改善了反应的传热和搅拌效果。产品溶解性能好，使用方便。用反相乳液聚合生产干粉，没有制粒工序，避免了大分子链被切断的危险。但油和乳化剂增加了生产成本，使这项技术的发展受到限制。

     乳液聚合工艺技术。在乳化剂的作用下形成油包水型乳液，丙烯酰胺单体在此环境中进行聚合反应，得到质量分数为20％ 以上的乳液聚合物产品，其产品相对分子质量能达到2 200x10 以上，黏度在70 mPa·S以上，乳液聚合工艺在生产过程中减少了聚合物胶体的切割、造粒、干燥等工序，降低了聚合物工厂的设备投入和能耗，但同时增加了产品的运输和贮存量，在生产过程中需用大量的有机溶剂。

     均聚现场水解工艺技术。均聚现场水解工艺是将聚合得到的非离子聚丙烯酰胺干粉运至聚合物注人现场溶解后，再加入NaOH进行水解得到质量分数为2．2％的阴离子聚丙烯酰胺产品，*终产品的相对分子质量*高能达到2 200×10 以上，黏度能达到70 mPa·s，其他各项指标均符合要求，这种工艺技术需要在油田注人现场建设多个水解非离子聚丙烯酰胺的小试验站。

     共聚合工艺技术。共聚合工艺采用丙烯酰胺和丙烯酸2种聚合单体在较低的引发温度条件下，由引发体系作用进行共聚合反应，聚合得到的胶体经切割、造粒、干燥等过程得到粉状阴离子聚丙烯酰胺产品。这种技术在国外已应用多年，相对分子质量能达到2 000×10 ，黏度可达50 mPa·S以上。共聚工艺的特点是可以根据不同的作用生产不同水解度的产品，产品的水解度为0％ ～70％。(4)均聚后水解工艺。均聚后水解工艺技术主要由日本三菱化学公司开发，其工艺过程是先均聚成非离子聚丙烯酰胺，然后加入NaOH水解，*后通过干燥得到粉状聚合物产品，产品的相对分子质量能达到2 000x10 ，黏度能达到50 mPa·S以上，这种工艺技术的特点是产品的相对分子质量较高，但工艺过程较为复杂。

结 论

    1.从总体上看，中国C10%石棉纤维增强PP很多品种正在不断研发之中，还有不少新品种尚待开发，但大部分产品生产尚未真正达到市场需求，而是仍处于推广应用、试生产阶段，大规模装置的建立与发挥效能往往受到应用技术的制约。在发达国家一些精细化学品的生产厂均有自己的产品应用技术开发部门及专家从事产品推广应用研究。

    2.品种少、实际生产量小、产品专用性差。从品种上看，国外发达国家C10%石棉纤维增强PP 已达百余种，国外产品的多样化是根据用户需要而开发形成的。就阴离子和非离子型产品而论，使其具有不同黏度，适用于不同的pH，用于不同的场合。而国内只有几十种，而且其中不少品种尚处于开发应用阶段，还未达到产品成熟期。此外，从产品的自身质量看，中国目前已开发或正在开发的绝大多数产品均停留在追赶先进国家同类产品的阶段上。由于产品开发速度比较慢，许多产品仍不能形成系列化。

    3.尚未形成专业化的产业，影响生产效能的发挥，企业的综合效能差。国外形成产业的方式是生产大宗产品的同时，根据市场需求对本企业的产品和副产品进一步深度加工，生产衍生物和系列产品。中国一些生产厂也正在逐步向这方面发展。

    4.主要品种在技术水平和科研开发方面与国外发达国家有差距。中国C10%石棉纤维增强PP总的发展水平比国外落后，但不少品种已不是空白。国内有不少产品在开发之中，但均处于小试或中试阶段，面临着从中试迈向批量生产的关键一步，而这一关键就在应用技术的开发。