3.5  设备一览表 25

结论 26

参考文献 27

致谢 28

附录 29

1  绪论

聚丙烯酸及其钠盐由于良好的物理化学性能，在涂料、冶金、医疗、日用品等方面被广泛运用，尤其是在各种食品添加剂，动植物蛋白废水的处理等方面都有特殊的应用。丙烯酸钠水溶液聚合具有设备简单、产品凝胶含量不高、体系恒定等优势，但是聚合后期粘度比较大、散热不好等间题尤为严重，非常难以制得稳定的高分子量聚丙烯酸钠[1]。

聚丙烯酸钠的相对分子质量小至几百大至几千万以上，变化差距非常大，各种分子量的聚丙烯酸钠可以用作不同的用途。其中，超低分子量的用途并没有被彻底开发利用；当聚丙烯酸钠处于低分子量时，大部分起分散作用；中等分子量时利用其增稠性；高分子量的聚丙烯酸钠大多用来做絮凝沉降；超高分子量的聚丙烯酸钠难溶于水，在水中容易溶胀，生成水凝胶，大多作为吸水剂被广泛运用于生产生活当中。

1.1  聚丙烯酸钠物化性质

聚丙烯酸钠属于水溶性直链高分子聚合物。小相对分子质量的形态为液体，大相对分子质量的可变化为固体。固体形态的聚丙烯酸钠大多为白色粉末或颗粒，遇水急速膨胀，极易溶于苛性钠水溶液。吸湿性极强。缓慢溶于水形成十分粘稠的透明状液体，值得注意的是，粘性并非由于吸水膨涨产生，而是由于分子内许多阴离子基团导致整个分子链的增长，进而表现为粘度的增大从而形成较高粘性的溶液。其粘度约为CMC、海藻酸钠等的15-20倍以上。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响不大，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。由于其中的电解质成分，容易受酸和金属离子的影响，粘度下降。遇足量高于二价的金属性离子（如铝、铅、锌等）形成其不溶性盐类，引起分子之间交联进而凝胶化沉淀。但是二价金属离子量不多时依旧为溶液，因此通常用作洗涤助剂，在其中起到预防污垢再次沉积的效果。pH=4.0以下时可能产生沉淀[2]。

聚丙烯酸钠随着相对分子质量的增大，形态会从透明稀溶液变为弹性胶体乃至固体。所以，性质和应用也随相对分子质量的改变而有显著的差别。总的来说：相对分子质量在1000-10000之间的，大多作为分散剂，在水处理、造纸、纺织印染、陶瓷等各个领域广泛应用。相对分子质量在2000-4000之间的，用作造纸涂布分散剂，优势是当涂料浓度在65%～70%时，仍然具有有优秀的流变性和稳定性。相对分子质量在1000-3000之间的，用于水质稳定剂和结垢控制剂[3]。相对分子质量在10以上的，用于增稠剂和保水剂，因为其有促使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长的作用，很好的避免了水分析出，长期保持涂料体系稳定。

1.2  聚丙烯酸钠的应用

丙烯酸以及其化学性质有许多工业用途，主要有：

⑴.清洁剂有效成分中添加的硬水软化剂。

⑵.增稠剂。

⑶.涂层。

⑷.人造雪。

⑸.高吸水性高分子。 NASA的最大量吸收衣服（Maximum Absorbency Garment，中文俗称“尿不湿”）就以此物为材质。

⑹.能将洗澡水凝胶化的添加剂；只需多加入一些氯化钠进去就会再次溶解为液体。

⑺.人体润滑剂的有效成分[3]。

1.3  制造方法

⑴、当相对分子质量低时，丙烯酸在引发剂存在的情况下发生聚合反应，用NaOH中和即可得到产物。只要控制好反应的合适温度，引发剂等必要条件，就可得到不同相对分子质量的产品。