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1、聚丙烯酸-丙烯酸鈉的合成工藝流程設計常熟理工學院------材料科學與工程專業(yè)聚合物合成工藝課程設計題目：聚丙烯酸-丙烯酸鈉的合成工藝流程設計姓名：陳輝學號：150411201專業(yè)：材料科學與工程專業(yè)班級：11級材料（2）班指導教師耿飛起止日期2014.6.16—2014.6.2620聚丙烯酸-丙烯酸鈉的合成工藝流程設計目錄第1章 前言21.1聚丙烯酸鈉簡介21.2聚丙烯酸-丙烯酸鈉用途3第2章 聚丙烯酸-丙烯酸鈉合成原理42.1合成原理42.2合成反應方程式42.3合成原料以及各原料的性質(zhì)52.4主要儀器52.5生產(chǎn)中注意的問題5第3章 聚合物合成工藝設計63.1聚合物合成工藝流程
2、圖63.2工藝流程分析7第４章 聚合物合成工藝的物料衡算及效益估算94.1主要原料丙烯酸（）的投料量94.2V102(中和罐)物料衡算94.3（NaOH溶液調(diào)配罐）物料衡算104.4V103（分散介質(zhì)調(diào)配罐）物料衡算114.5R101（聚合反應器）物料衡算124.6V104（引發(fā)劑調(diào)配罐）物料衡算134.7整理并校核計算結果13第５章 聚合反應反應設備的設計155.1反應器形式的選擇155.2反應器體積的計算155.3外形尺寸的設計17第6章涉及總結19設計總結：19參考文獻2020聚丙烯酸-丙烯酸鈉的合成工藝流程設計第1章 前言1.1聚丙烯酸鈉簡介聚丙烯酸鈉，英文名Sodiumpo
3、lyacrylate，縮寫PAAS或簡稱PAA-Na，結構式為[－CH2－CH(COONa)]n－。是—種水溶性高分子化合物。商品形態(tài)的聚丙烯酸鈉，相對分子質(zhì)量小到幾百，大到幾千萬，外觀為無色或淡黃色液體、粘稠液體、凝膠、樹脂或固體粉末，易溶于水。因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。能電離，有或無腐蝕性。易溶于氫氧化鈉水溶液，但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨堿土金屬離子數(shù)量增加，先溶解后沉淀。無毒?！ 》肿邮剑篬C3H3O2Na]n 分子量：一般10↑3-10↑7數(shù)量級水溶性直鏈高分子聚合物。小相對分子質(zhì)量的為液體，大的可為固體。固體的商品為白色粉末或顆粒，無臭無味，遇水膨
4、脹，易溶于苛性鈉水溶液。吸濕性極強。具有親水和疏水基團的高分子化合物。緩慢溶于水形成極粘稠的透明液體，其0.5%溶液的粘度約Pa?s，粘性并非吸水膨潤（如CMC，海藻酸鈉）產(chǎn)生，而是由于分子內(nèi)許多陰離子基團的離子現(xiàn)象使分子鏈增長，表現(xiàn)粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度約為CMC、海藻酸鈉的15-20倍。加熱處理、中性鹽類、有機酸類對其粘性影響很小，堿性時則粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有機溶劑。強熱至300度不分解。久存粘度變化極小，不易腐敗。因系電解質(zhì)20聚丙烯酸-丙烯酸鈉的合成工藝流程設計，易受酸及金屬離子的影響，粘度降低。遇足量二價以上金屬離子（如鋁、鉛、鐵、鈣、鎂、鋅）形成其不溶
5、性鹽，引起分子交聯(lián)而凝膠化沉淀。但是二價金屬離子量少時仍為溶液，因此可作為洗滌助劑，起到防止污垢再沉積的作用。pH=4.0以下時可能產(chǎn)生沉淀。隨著相對分子質(zhì)量增大，聚丙烯酸鈉自無色稀溶液至透明彈性膠體乃至固體。性質(zhì)、用途也隨相對分子質(zhì)量不同而有明顯區(qū)別。相對分子質(zhì)量在1000-10000的，可作為分散劑，應用于水處理（分散劑或阻垢劑）、造紙、紡織印染、陶瓷等工業(yè)領域。用作造紙涂布分散劑時，相對分子質(zhì)量在2000-4000，涂料濃度在65％～70％時，仍可有良好流變性和熟化穩(wěn)定性。分子量在1000-3000之間的，用作水質(zhì)穩(wěn)定劑和黑液濃縮時結垢控制劑。分子量在10以上的，用作涂料增稠劑
6、和保水劑，可使羧基化丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液等合成膠乳黏度增長，避免水分析出，保持涂料體系穩(wěn)定。分子量在10以上的，用作絮凝劑。還可用作高吸水性樹脂，土壤改良劑，以及在食品工業(yè)中作增黏劑、乳化分散劑等。1.2聚丙烯酸-丙烯酸鈉用途增稠劑。1.在食品中有如下功效：（1）增強原料面粉中的蛋白質(zhì)粘結力。（2）使淀粉粒子相互結合，分散滲透至蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結構中。（3）形成質(zhì)地致密的面團，表面光滑而具有光澤。（4）形成穩(wěn)定的面團膠體，防止可溶性淀粉滲出。（5）保水性強，使水分均勻保持于面團中，防止干燥。（6）提高面團的延展性。（7）使原料中的油脂成分穩(wěn)定地分散至面團中。2.作為電解質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作
7、用，改變蛋白質(zhì)結構，增強食品的粘彈性，改善組織。3.應用舉例：（1）面包、蛋糕、面條類、通心面、提高原材料利用率，改善口感和風味。用量0.05%。（2）水產(chǎn)糜狀制品、罐頭食品、紫菜干等，強化組織，保持新鮮味，增強味感（3）調(diào)味醬、番茄沙司、蛋黃醬、果醬、稀奶油、醬油，增稠劑及穩(wěn)定劑。（4）果汁、酒類等，分散劑。（5）冰淇淋、卡拉蜜爾糖，改善味感及穩(wěn)定性。（6）冷凍食品、水產(chǎn)加工品，表面膠凍劑（保鮮）。4.由于在水中溶解較慢，可預先與砂糖、粉末淀粉糖漿、乳化
