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聚丙烯酰胺细粉处理方法

作者 郑州新宇化工有限公司   来源 http://www.xy-pam.com   浏览   发布时间 2014-06-23

摘要
本发明公开了一种聚丙烯酰胺细粉的处理方法。在聚丙烯酰胺细粉表面形成一层主要成分为烷基结构的非离子性涂层剂,使得粉剂型聚丙烯酰胺不用分离其中细粉,就可经涂层处理后直接使用,减化了生产及涂层工艺,降低了成本费用而且使细粉不扬尘,解决了环境污染问题,经济效益显著。
权利要求
1.一种聚丙烯酰胺细粉处理方法,其特征在于:针对聚丙烯酰胺的特性,在聚丙烯酰胺细粉表面形成一层非离子性涂层剂,该涂层剂为无溶性体系,其主要成分结构为: 其中:R1和R2为烷基:R1为C1-C20支链式烷基;R2为C1-C10支链式烷基;n=1-150;在涂层剂组份中加入高效分散剂和成膜剂:在固液混合器中,将聚丙烯酰胺细粉与涂层剂按比例混合:所述聚丙烯酰胺与涂层剂混合比例为涂层剂占聚丙烯酰胺的0.1-5%,使细粉表面涂上一层涂层剂,然后出料包装。
2.根据权利要求1所述聚丙烯酰胺细粉的处理方法,其特征在于:所述高效分散剂为半酯化苯乙烯-顺酐共聚物类、脂肪醇聚氧乙烯醚类、烷基酚聚氧乙烯酚醚类、聚丙烯酸类共聚物胺盐、聚丙烯酸钠盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸三钠的其中一种,其添加比例为0.1-20%。
3.根据权利要求1所述聚丙烯酰胺细粉的处理方法,其特征在于:所述成膜剂为苯甲醇、丙二醇、甲丁醚、聚乙二醇、单异丁酸酯、丙二醇、聚乙烯醇、乙二醇、乙二醇丁醚、丙二醇以及丁二醇的其中的一种,其添加比例为:1-99%。
说明
聚丙烯酰胺细粉处理方法
本发明涉及聚合物应用领域,尤其涉及到聚丙烯酰胺细粉处理方法。
聚丙烯酰胺作为水溶性聚合物之一,在制糖、造纸、水处理、洗煤、选矿、土壤保水、油田钻井、堵水调剖及三次采油等领域中被广泛使用,特别是在石油生产领域中,为了稳油控水,提高原油采收率,多年来,人们研究使用了多种方法措施,如:油田聚合物凝胶堵水调剖,三次采油中的聚合物驱与复合驱及弱凝胶驱,并且已经取得了显著的效果,而在这些方法措施中大量使用的聚合物就是聚丙烯酰胺,由于贮存和运输原因,目前国内外使用最多的聚丙烯酰胺产品是粉剂产品,但是粉剂粒径大于1mm时,在水中的溶解速度太慢,给配制造成困难,而粒径小于0.2mm时,又极易扬尘,严重污染生产和应用的工作环境,同时细粉漂浮在水中,极易结团,难于溶解,同样给配制造成困难。在生产聚丙烯酰胺粉剂的过程中,又不可避免的会产生大量的细粉,这些细粉必须筛出才不会影响聚丙烯酰胺粉剂产品的正常使用,而筛出的细粉须经过处理后才能使用,国外聚丙烯酰胺细粉的处理一般采用再团粒技术或散悬浮液的办法,但是这两种方法均存在着工艺复杂,成本较高的缺点。

本发明的目的是提供一种工艺方法简单、成本低、能消除聚丙烯酰胺细粉扬尘的处理方法。

为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:针对聚丙烯酰胺的特性,在聚丙烯酰胺细粉表面形成一层非离子性涂层剂,该涂层剂为无溶性体系,其主要成分结构为: 其中:R1和R2为烷基:R1为C1-C20支链式烷基,R2为C1-C10支链式烷基,烷基结构据产品应用性能的要求可进行调整。在涂层剂组分中加入一定比例的高效分散剂和成膜剂,分散剂可以是半酯化苯乙烯-顺酐共聚物类脂肪醇、聚氧乙烯醚类、烷基酚、聚氧乙烯酚醚类、聚丙烯酸类共聚物胺盐、聚丙烯酸钠盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸三钠的其中一种。其添加比例为0.1-20%,而成膜剂可以是苯甲醇、丙二醇、甲丁醚、聚乙二醇、单异丁酸酯、丙二醇、聚乙烯醇、乙二醇、乙二醇丁醚、丙二醇以及丁二醇的其中的一种,其添加比例为:1-99%。

在固液混合器中,将聚丙烯酰胺细粉与涂层剂按比例混合,所述聚丙烯酰胺与涂层剂混合比例为涂层剂占聚丙烯酰胺的0.1-5%,使细粉表面涂上一层涂层剂,然后出料包装。

从涂层剂主成分结构中可知,除烷基外还含有羟基,醇醚和芳香酚醚等成分。

通过测定,聚丙烯酰胺细粉极易扬尘的原因除其质量轻外,更主要的原因是其表面所带静电引起的。从涂层剂主成分结构中可知,主成分属极性非离子表面活性剂,分子中除极性的基团外,还存在羟基,而聚丙烯酰胺分子链中,存在可形成氢键的基团(如-NH2),因此,涂层剂与聚丙烯酰胺粉末表面的作用主要是靠氢键和色散力进行的吸附,正是由于涂层剂和聚丙烯酰胺粉末的相互作用,使涂层剂易于均匀地在聚丙烯酰胺粉末表面形成吸附层,达到涂层的目的,同时使涂层后的聚丙烯酰胺细粉与水接触时,在一定时间内由于涂层剂的隔离作用,细粉间相互分离,而且涂层剂的表面活性作用先削弱了水的氢键缔合作用力,降低了细粉进入水中的阻力,使细粉更易于进入水中溶解,且不易结团形成鱼眼。

由于所采用的聚丙烯酰胺是部分水解聚丙烯酰胺,所以聚合物分子链中存在羟钠基(-COONa),由于固体表面处于不饱和状态,而使聚丙烯酰胺粉末表面必然带有负电性,另外聚合物体内的杂质和添加剂扩散到表面上,也是造成聚合物表面带电的原因,由于固体表面的带电,使任何两种固体物之间相互接触时,会发生结构内部电荷的重新分配,分离后就会产生静电,当聚合物之间或聚合物和其他固体接触摩擦时会发生摩擦生电效应,使聚合物表面带上静电,所以聚丙烯酰胺细粉表面带电荷是不可避免的,通常地球表面电场对负电荷的作用力向上,所以聚丙烯酰胺细粉末一旦飞散于空气中,就不易降落,这是聚丙烯酰胺细粉极易扬尘的主要原因。而经涂层处理后的聚丙烯酰胺细粉,由于细粉表面存在非离子性涂层剂的屏蔽作用,消除或降低了细粉表面的电荷,从而消除或降低了细粉的扬尘现象,再者涂层后的细粉表面显得更加润滑,细粉间更不易产生摩擦生电,同时,涂层后细粉表面粗糙度变小,也降低了包装和卸料过程中细粉间由于接触和摩擦作用产生的静电量,因而,涂层处理有的聚丙烯酰胺细粉不易扬尘,且原来性能基本不变。

由于采用了聚丙烯酰胺细粉涂层剂处理的技术方案,使得粉剂型聚丙烯酰胺不用分离其中细粉,在固液混合器中混合后就可直接进行使用,大大减化生产工艺,且处理后的细粉不扬尘解决了工作现场的环境污染问题,而该涂层剂为无溶剂体系,无需去溶剂工序,这就减化了涂层工艺,降低了运行费用,经济效益十分显著。

下面通过实施例详述本发明:将丁苯酚1mol,环氧乙烷100mol进行加湿催化缩合反应,形成涂层剂主成分,加10%的聚丙烯酸类或聚氧乙烯醚类的分散剂,再加10%的聚乙烯醇或笨甲醇成膜剂构成涂层剂。

将1500kg涂层剂与10吨细粉含量占30%的粉剂型聚丙烯酰胺在固液混合器进行混合后出料,包装,成为能直接使用的聚丙烯酰胺粉剂产品。

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