תהליך ועקרון ייצור אקרילאמיד

שיטת ייצור

שיטה 1: שיטת הידרוליזה
האקרילאמידהמתקבל בשיטת הידרוליזה בעל פיזור לא סדיר של שרשראות אקרילאמיד על שרשראות מקרומולקולריות. האחוז המולרי שלאקרילאמידשרשראות על שרשראות מקרומולקולריות היא דרגת ההידרוליזה.
בהשוואה לשיטת הקופולימריזציה, גורם האנטי-קשקשים (HD) המסיס במים של המוצרים המוכנים בשיטת ההידרוליזה הכללית אינו גבוה, פחות מ-30%. תיאורטית, מוצרים עם HD של יותר מ-70% צריכים להיות מוכנים בשיטת הקופולימריזציה, שלה דרישות מסוימות לגבי טמפרטורת ההידרוליזה ואירועי ההידרוליזה, והיא נוטה לפירוק מקרומולקולרי במהלך תהליך ההידרוליזה.

שיטה 2: פולימריזציה של תמיסה מימית
פולימריזציה בתמיסה מימית, בה מומסים מונומר התגובה והיוזם במים. שיטה זו פשוטה, בעלת זיהום סביבתי נמוך, תפוקת פולימר גבוהה, קל להשגה של פולימר בעל משקל מולקולרי יחסי גבוה, היא השיטה הראשונה ששימשה בייצור תעשייתי של פוליאקרילאמיד, והייתה השיטה העיקרית לייצור תעשייתי של פוליאקרילאמיד. הפולימריזציה בתמיסה מימית נחקרה לעומק.

שיטה 3: פולימריזציה של אמולסיה הפוכה
יש להכין מערכת פיזור קולואידלית בפאזה הפוכה לפני פילמור אמולסיה בפאזה הפוכה ופולימריזציה של תרחיף בפאזה הפוכה, כלומר, נוצרת מערכת פיזור הטרוגנית של מים/שמן (W/0) בשלב השמן של תמיסת מונומר מימית על ידי ערבוב פיזור או מתחלב, ולאחר מכן מוסיפים יוזם לפולימריזציה של בסיס חופשי.
באופן כללי, יוזמים מסיסים בשמן משמשים בפולימריזציה של אמולסיה בפאזה הפוכה, בעיקר יוזמי רדיקלים חופשיים אניוניים ויוזמי רדיקלים חופשיים לא יוניים, בעוד שפולימריזציה של תרחיף בפאזה הפוכה משתמשת ביוזמים מסיסים במים, כגון פרסולפט. ישנן שתי השקפות על מנגנון התגרענות של פולימריזציה של אמולסיה הפוכה AM/AA: התגרענות מיצלרית והתגרענות טיפוסית של מונומר. הקינטיקה שונה למדי מזו של פולימריזציה של אמולסיה חיובית טיפוסית.

שיטה 4: פולימריזציה של תרחיף הפוך
פולימריזציה בתרחיף פאזה הפוכה היא שיטה אידיאלית לייצור תעשייתי של פולימרים מסיסים במים שפותחה ב-10 השנים האחרונות. די-מוני חקר פולימריזציה בתרחיף פאזה הפוכה AM באמצעות מוליכות, NMR ומיקרוסקופ אלקטרונים בשנת 1982.

שיטה 5: שיטות פילמור נוספות
בנוסף לשיטות הנ"ל, ניתן לשנות את ההומופולימר והקופולימר של אקרילאמיד ונגזרותיו באמצעות תגובת מניך וקופולימריזציה של השתלת חומרים. החדרת אמינים לפוליאקרילאמיד במהלך תגובת מניך היא דרך חשובה להשגת פוליאלקטרוגרפטינג קטיוני של פוליאקרילאמיד. האמינים הנפוצים הם דימתילאמין, דיאתילאמין, דיאתנולמין וכן הלאה.

AM/AA מורכב לעיתים קרובות עם עמילן כדי להכין שרפים סופגים במיוחד, או עם מונומרים מקרומולקולריים אחרים כדי להרכיב AM/AA לתוך ממברנות מסוימות. פוליאקרילאמיד קטיוני במשקל מולקולרי גבוה (CPAM) נמצא בשימוש נרחב בייצור נפט, אך ל-HPAM יש סבילות ירודה למלחים.