《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》是中國科學院理化技術研究所於2009年11月11日申請的發明專利，該專利的申請號為2009102378095，公布號為CN102060965A，公布日為2011年5月18日，發明人是吳飛鵬、張雲龍、張玉璽、施盟泉，該專利屬於部分水解聚丙烯醯胺的製備領域。
《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》的聚合起始溫度控制在0～15℃，在此溫度下模板物質與聚合單體中的功能性單體作用更為明顯，利於形成具有嵌段結構的聚丙烯醯胺產物；由於在聚合階段採用模板聚合的方式使得聚合物膠體顆粒在擁有超高分子量的同時還保持良好的溶解性能，利用聚合物膠體顆粒生成時本身具有的溫度，在出料的同時加入NaOH進行後水解。該發明的部分水解聚丙烯醯胺的數均分子量可達到2500～3200萬，同時高分子結構與無規共聚產物比較具有更為有序的嵌段序列結構，使得這種部分水解聚丙烯醯胺擁有良好的溶解性能，並且在高溫、高礦化度的鹽水中還保持有較高的粘度。
2014年11月6日，《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法
- 公布號：CN102060965A
- 公布日：2011年5月18日
- 申請號：2009102378095
- 申請日：2009年11月11日
- 申請人：中國科學院理化技術研究所
- 地址：北京市海淀區中關村北一條2號
- 發明人：吳飛鵬、張雲龍、張玉璽、施盟泉
- 分類號：C08F297/00（2006.01）I、C08F220/56（2006.01）I、C08F220/06（2006.01）I、C08F8/12（2006.01）I、B29B9/06（2006.01）I
- 代理機構：上海智信專利代理有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：李柏
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
聚丙烯醯胺的分子結構特點使之在很多領域得到套用，是水溶性高分子聚合物中套用最為廣泛的品種之一。它可以作為驅油劑、絮凝劑、增稠劑、紙張增強劑以及液體的減阻劑等，廣泛套用於水處理、造紙、石油、煤炭、礦冶、地質、輕紡、建築等領域。
聚丙烯醯胺產品主要包括乾粉型、膠體型以及乳液型，而乾粉型約占總量的90％以上，是聚丙烯醯胺產品中最主要的類型。2009年11月前，部分水解聚丙烯醯胺乾粉產品的生產方式主要包括三種：共聚合法、前水解法和後水解法。
共聚合法生產方式優勢在於生產工藝簡單，無後水解過程，無需另外的設施，設備投資小。但是共聚合法由於在聚合體系中引入了大量的丙烯醯胺以外的聚合單體，使得產物的分子量不高，溶解速度差，產品粘度等指標很難滿足耐溫抗鹽的要求。
前水解法生產的部分水解聚丙烯醯胺分子量可以達到1800萬左右，粘度可以滿足一般使用要求，但在高溫、高礦化度環境條件下粘度較低，經常不能滿足使用的要求。前水解過程是在聚合前加鹼，在聚合完畢後聚合產物加熱進行水解反應，生產過程中需要配套加熱設施，占用反應釜時間長，生產效率低，同等生產能力下，設備投資較高，同時由於聚合產物是熱的不良導體，在加熱過程中熱能損耗很大，存在能源浪費的情況，因此生成過程成本較高。
傳統的後水解的生產方式主要是指丙烯醯胺在一定條件下聚合，所得產物被擠壓出後，經過造粒，利用捏合機在高溫下與鹼相互作用，水解形成部分水解聚丙烯醯胺。後水解方式生產的聚丙烯醯胺產品分子量可以達到1800～2200萬，所得產品比共聚技術和前水解技術所生產的產品在相同的條件下具有較高的粘度和更好的熱穩定性。但是由於生產流程較長，需要捏合機、熟化器等設備，造成設備投資大，耗能高，產品的生產流程成本較高。
以上生產部分水解聚丙烯醯胺的方法都不能生產出適合於嚴苛使用要求的高性能產品，同時生產流程存在上述分析的問題，生產成本較高，生產效率較低。為此，有必要開發新的生產工藝，克服上述生產中的缺陷，進一步提高丙烯醯胺聚合的分子量，提高產品的溶解性、提高耐溫抗鹽性能，提高生產效率，降低生產過程的能耗和成本。
利用模板聚合原理，可以改變聚合反應的速度，同時改變聚合產物的結構，實現某些特殊結構及特殊功能聚合物的分子設計及合成。在CN200510011447.X中報導了利用模板聚合方式合成了對pH值十分敏感的凝膠。在CN200510011448.4中報導了利用模板聚合方法合成了溶解性能好的疏水締合水溶性聚合物。該發明的特點是通過使用模板聚合方式提高了部分水解聚丙烯醯胺耐溫抗鹽性能的同時，減少生產流程的投資和能耗，提高生產效率。
發明內容
專利目的
《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》的目的在於將模板聚合方法套用於聚丙烯醯胺的生產中，提供一種可以控制聚合反應歷程，改變聚合產物結構，可以提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法，利用這種模板聚合的生產方法，可以得到分子量高、溶解性能好、並且在高溫、高礦化度鹽水中還保持有較高的粘度的部分水解聚丙烯醯胺。
技術方案
《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》是利用模板聚合的方法，該方法包括以下步驟：
（1）配製聚合液
將丙烯醯胺單體和功能性單體以及模板物質三種組分按質量比為100:1～10:0.05～5的比例向配料釜中進行投料，並用蒸餾水配成濃度為20～35wt％的水溶液；然後加入助劑，攪拌混合得到聚合液；
（2）配製引發劑
引發劑中的氧化劑用量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的0.00001％～1％，引發劑中的還原劑用量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的0.000001％～0.1％；按上述比例分別稱取氧化劑和還原劑，分別用蒸餾水完全溶解（蒸餾水的用量為能夠全部溶解氧化劑或還原劑的量即可），避光保存；
（3）聚合
將步驟（1）配製好的聚合液輸送到聚合釜中，向聚合液中通入高純氮氣（純度為99.999％）除去聚合液中的氧氣，以使聚合反應在絕氧條件下進行，同時對聚合液進行降溫，待聚合液溫度降至溫度為0～15℃，先將步驟（2）配製好的引發劑中的還原劑全部加入，然後再全部加入氧化劑，加完後繼續向聚合液中通入高純氮氣，5～10分鐘後停止通高純氮氣，密閉聚合釜，使聚合在絕氧條件下進行；
（4）水解
待步驟（3）反應結束後將得到的聚丙烯醯胺膠體利用高壓氣體從聚合釜中擠出，利用造粒機進行造粒，得到聚丙烯醯胺膠體顆粒；
該發明採用螺桿傳送方式將聚丙烯醯胺膠體顆粒從造粒機出料口傳送至中間料倉（聚丙烯醯胺膠體顆粒進行靜態水解的儲罐），聚丙烯醯胺膠體顆粒在螺桿的傳送過程中向螺桿前部連續勻速加入NaOH，利用聚丙烯醯胺膠體顆粒生成時本身具有的溫度，在出料的同時加入NaOH進行後水解，單位時間內加入的NaOH重量應與單位時間內聚丙烯醯胺膠體顆粒的流出重量比例為15％～30％，NaOH加入總量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的15％～30％，在螺桿傳送過程中聚丙烯醯胺膠體顆粒可以與NaOH充分混合；待聚丙烯醯胺膠體顆粒全部移至中間料倉後密閉中間料倉1～3小時，即可完成聚丙烯醯胺膠體顆粒的水解反應；
（5）二次造粒、烘乾出成品
待步驟（4）完成後可得到部分水解的聚丙烯醯胺膠體顆粒，進行二次造粒，再烘乾，粉碎後即可得到部分水解聚丙烯醯胺乾粉成品。
該發明化學反應包括兩步：聚合反應階段和水解反應階段。
該發明聚合反應階段聚合起始溫度一定要控制在0～15℃，在此溫度條件下模板物質與聚合單體中的功能性單體作用更為明顯，有利於形成具有嵌段結構的聚丙烯醯胺產物。
該發明聚合反應階段加入引發劑前通入高純氮氣要充分，以使聚合體系中的氧氣排除；在聚合過程中要監控聚合溫度，當溫度在0.5小時內沒有明顯變化，即可認為聚合反應基本結束，得到聚合產物即聚丙烯醯胺膠體。
該發明中當聚合反應結束後聚合產物經過造粒再加入NaOH進行水解反應，聚合產物用高壓氣體從聚合釜中擠壓出進行造粒，利用聚丙烯醯胺膠體顆粒生成時本身具有的溫度，在出料的同時加入NaOH進行後水解，單位時間內產出的聚丙烯醯胺膠體顆粒與單位時間內加入的NaOH重量比例應控制在15％～30％，聚合物膠體顆粒與加入的NaOH混合過程發生在螺桿傳送過程中，使得到的部分水解聚丙烯醯胺的水解度為15％～30％。
該發明所提供的製備具有良好耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺生產技術包括新的聚合技術和生產流程的改進，通過引進新的聚合技術以及生產流程的改進，提高了部分水解聚丙烯醯胺的耐溫抗鹽性能，減少了生產設備投資、提高了生產效率。
該發明在聚合過程中使用模板聚合方式，部分水解聚丙烯醯胺的數均分子量可以達到2500～3200萬，同時高分子結構與無規共聚產物比較具有更為有序的嵌段序列結構，使得這種部分水解聚丙烯醯胺擁有良好的溶解性能，並且在高溫、高礦化度的鹽水中還保持有較高的粘度。在後水解過程中該發明使用螺桿混料方式，設備投資大為降低，同時生產過程能耗大幅度降低，提高了生產效率，降低了生產成本。
該發明中使用的少量功能性單體在模板物質作用下與丙烯醯胺單體共聚合，這類功能性單體在聚合過程中能與模板物質相互作用，提高自身的竟聚率，在產物高分子鏈條中這類功能性單體具有更完整的序列嵌段結構，這類功能性單體選自丙烯酸、丙烯酸水溶性衍生物單體、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸水溶性衍生物單體等中的一種。
步驟（4）所述的將得到的聚丙烯醯胺膠體利用高壓氣體從聚合釜中擠出，利用造粒機進行造粒，得到聚丙烯醯胺膠體顆粒，所得聚丙烯醯胺膠體顆粒的最大粒徑優選不超過3毫米。
所述的丙烯酸水溶性衍生物單體選自N-乙基丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、β-胺基乙基丙烯酸酯、β-胺基乙基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基丙烯酸硫酸鹽、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸鹽酸鹽、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸硫酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸酯、β-胺基乙基甲基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸鹽、N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸鹽、N-乙烯基吡啶鹽、N-乙烯吡咯烷酮等中的一種。
所述的甲基丙烯酸水溶性衍生物單體選自N-甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、2-甲基，2-丙烯醯胺基丙磺酸等中的一種。
該發明中所涉及到的模板物質選自聚甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、聚丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、聚二甲基烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基胺、聚烯丙基胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、span（司班）系列表面活性劑、tween（吐溫）系列表面活性劑、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯等中的一種。
所述的span（司班）系列表面活性劑選自span-20、span-40、span-65、span-80、span-80、span-85等中的一種。
所述的twee（吐溫）系列表面活性劑選自tween-20、tween-21、tween-40、tween-60、tween-61、tween-65、tween-80、tween-81等中的一種。
該發明在聚合過程中加入適量的助劑，可以起到調節聚合產物分子量以及改變產物的溶解性能。
所述的助劑是無機鹽、尿素、硫脲、十二烷基硫醇和乙二胺四乙酸鈉鹽的混合物；其中：所述的無機鹽用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的1～5％；所述的尿素用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的1～5％；所述的硫脲用量為配料釜中投入丙烯醯胺重量的0.1～1％；所述的十二烷基硫醇用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的0.01～0.1％；所述的乙二酸四乙酸鈉鹽用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的0.01～0.1％。
所述的無機鹽是NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO4、NH4Cl等中的一種。
該發明在模板聚合過程中使用了新的引發劑體系，使得聚合反應可以在低溫條件下順利進行，以便獲得超高分子量的聚合物產品。該發明使用了氧化-還原體系引發劑。
所述的引發劑體系中所使用的氧化劑選自過氧化氫、有機過氧化氫、過硫酸鹽、過氧化二苯甲醯等中的一種。
所述的有機過氧化氫選自氯代二異丙苯過氧化氫，二叔丁基異丙苯過氧化氫，環己基苯過氧化氫，1，2，3，4，4a，9，10，10a-八氫萘過氧化氫，叔丁基異丙苯過氧化氫，氯代異丙苯過氧化氫，三異丙苯過氧化氫，1-甲基十一烷基甲苯過氧化氫，二異丙苯過氧化氫，異丙基-1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，鄰、間、對-異丙苯過氧化氫，1-甲基十一烷基異丙苯過氧化氫，間二異丙苯過氧化氫，1-甲基-1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，5-（4-異丙苯基）-2-戊烯過氧化氫，1，2-雙二甲基苯丁烷過氧化氫，1，2-二苯基丁烷過氧化氫，2，2，5-三甲基己烷過氧化氫，對甲基異丙苯過氧化氫，鄰、間、對-甲基異丙苯過氧化氫，脂肪族烷基化合物過氧化氫，1-甲基丁基異丙苯過氧化氫，甲基異丙苯過氧化氫，甲基環己烷過氧化氫，1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，2，3-二甲基丁烷過氧化氫，仲丁基苯過氧化氫，以及5-苯基-2-戊烯過氧化氫等中的一種。
所述的過硫酸鹽選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等中的一種。
所述的引發劑體系中使用的還原劑選自亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、乙二胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基對甲苯胺、硫酸錳、硫酸亞銅、硫酸亞鐵、氯化錳、氯化亞銅、氯化亞鐵、四甲基乙二胺等中的一種。
所述的亞硫酸鹽選自亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨等中的一種。
所述的亞硫酸氫鹽選自亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、亞硫酸氫銨等中的一種。
改善效果
《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》由於在聚合階段採用模板聚合的方式使得聚合物膠體顆粒在擁有超高分子量的同時還保持良好的溶解性能，利用聚合物膠體顆粒生成時本身具有的溫度，在出料的同時加入NaOH進行後水解。該發明中膠體顆粒與NaOH的混合在價格低廉能耗較低的螺桿混合器內進行，與傳統的後水解工藝相比，不但滿足了混料均勻的要求，還節約了設備成本，使出料、混料和輸送同時進行，縮短了生產時間，大幅度的提高了生產效率，降低了輸送和粘合所需要的能耗；無需前水解工藝中的加熱步驟，節約了大量能源，節省了加熱設備投資。
套用該發明所生產的提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺產品通過核磁證明，當引入模板物質進行模板聚合反應，所得聚合產物與無模板參與的聚合產物相比具有更長的嵌段序列結構。這種嵌段序列長度可以通過改變模板物質的加入量進行調節。這種具有長序列結構的聚合產物具有更高的表觀粘度以及更好的溶解性，尤其在高溫高鹽的環境中，還保留有較高的粘度，體現了優異的耐溫抗鹽性能。
權利要求
1.《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》是利用模板聚合的方法，其特徵是，所述方法包括以下步驟：
（1）配製聚合液
將丙烯醯胺單體和功能性單體以及模板物質三種組分按質量比為100:1～10:0.05～5的比例向配料釜中進行投料，並用蒸餾水配成濃度為20～35wt％的水溶液；然後加入助劑，攪拌混合得到聚合液；
（2）配製引發劑
引發劑中的氧化劑用量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的0.00001％～1％，引發劑中的還原劑用量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的0.000001％～0.1％；按上述比例分別稱取氧化劑和還原劑，分別用蒸餾水完全溶解，避光保存；
（3）聚合
將步驟（1）配製好的聚合液輸送到聚合釜中，向聚合液中通入高純氮氣除去聚合液中的氧氣，以使聚合反應在絕氧條件下進行，同時對聚合液進行降溫，待聚合液溫度降至溫度為0～15℃，先將步驟（2）配製好的引發劑中的還原劑全部加入，然後再全部加入氧化劑，加完後繼續向聚合液中通入高純氮氣，5～10分鐘後停止通高純氮氣，密閉聚合釜，使聚合在絕氧條件下進行；
（4）水解
待步驟（3）反應結束後將得到的聚丙烯醯胺膠體利用高壓氣體從聚合釜中擠出，利用造粒機進行造粒，得到聚丙烯醯胺膠體顆粒；採用螺桿傳送方式將聚丙烯醯胺膠體顆粒從造粒機出料口傳送至中間料倉，在聚丙烯醯胺膠體顆粒在螺桿的傳送過程中向螺桿前部連續勻速加入NaOH，單位時間內加入的NaOH重量應與單位時間內聚丙烯醯胺膠體顆粒的流出重量比例為15％～30％，NaOH加入總量為步驟（1）所述的丙烯醯胺單體重量的15％～30％；待聚丙烯醯胺膠體顆粒全部移至中間料倉後密閉中間料倉1～3小時，即完成聚丙烯醯胺膠體顆粒的水解反應；
（5）二次造粒、烘乾出成品
待步驟（4）完成後得到部分水解的聚丙烯醯胺膠體顆粒，進行二次造粒，再烘乾，粉碎後即得到部分水解聚丙烯醯胺乾粉成品；所述的功能性單體選自丙烯酸、丙烯酸水溶性衍生物單體、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸水溶性衍生物單體中的一種；所述的模板物質選自聚甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、聚丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、聚二甲基烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基胺、聚烯丙基胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡啶、span系列表面活性劑、tween系列表面活性劑、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯中的一種；所述的助劑是無機鹽、尿素、硫脲、十二烷基硫醇和乙二胺四乙酸鈉鹽的混合物；其中：所述的無機鹽用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的1～5％；所述的尿素用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的1～5％；所述的硫脲用量為配料釜中投入丙烯醯胺重量的0.1～1％；所述的十二烷基硫醇用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的0.01～0.1％；所述的乙二酸四乙酸鈉鹽用量為配料釜中投入丙烯醯胺單體重量的0.01～0.1％；所述的引發劑體系中所使用的氧化劑選自過氧化氫、有機過氧化氫、過硫酸鹽、過氧化二苯甲醯中的一種；所述的引發劑體系中所使用的還原劑選自亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、乙二胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基對甲苯胺、硫酸錳、硫酸亞銅、硫酸亞鐵、氯化錳、氯化亞銅、氯化亞鐵、四甲基乙二胺中的一種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的部分水解聚丙烯醯胺的數均分子量為2500～3200萬。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：步驟（4）所述的聚丙烯醯胺膠顆粒的最大粒徑不超過3毫米。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的丙烯酸水溶性衍生物單體選自N-乙基丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、β-胺基乙基丙烯酸酯、β-胺基乙基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基丙烯酸硫酸鹽、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸鹽酸鹽、N,N-二甲胺基乙基丙烯酸硫酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸酯、β-胺基乙基甲基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸鹽、N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸鹽酸鹽、β-胺基乙基甲基丙烯酸硫酸鹽、N-乙烯基吡啶鹽、N-乙烯吡咯烷酮中的一種；所述的甲基丙烯酸水溶性衍生物單體選自N-甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、2-甲基，2-丙烯醯胺基丙磺酸中的一種。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的span系列表面活性劑選自span-20、span-40、span-65、span-80、span-80、span-85中的一種；所述的tween系列表面活性劑選自tween-20、tween-21、tween-40、tween-60、tween-61、tween-65、tween-80、tween-81中的一種。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的無機鹽是NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO4、NH4Cl中的一種。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的有機過氧化氫選自氯代二異丙苯過氧化氫，二叔丁基異丙苯過氧化氫，環己基苯過氧化氫，1，2，3，4a，9，10，10a-八氫萘過氧化氫，叔丁基異丙苯過氧化氫，氯代異丙苯過氧化氫、三異丙苯過氧化氫，1-甲基十一烷基甲苯過氧化氫，二異丙苯過氧化氫，異丙基-1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，鄰、間、對-異丙苯過氧化氫，1-甲基十一烷基異丙苯過氧化氫，間二異丙苯過氧化氫，1-甲基-1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，5-（4-異丙苯基）-2-戊烯過氧化氫，1，2-雙二甲基苯丁烷過氧化氫，1，2-二苯基丁烷過氧化氫，2，2，5-三甲基己烷過氧化氫，對甲基異丙苯過氧化氫，鄰、間、對-甲基異丙苯過氧化氫，脂肪族烷基化合物過氧化氫，1-甲基丁基異丙苯過氧化氫，甲基異丙苯過氧化氫，甲基環己烷過氧化氫，1，2，3，4-四氫萘過氧化氫，2，3-二甲基丁烷過氧化氫，仲丁基苯過氧化氫，以及5-苯基-2-戊烯過氧化氫中的一種；所述的過硫酸鹽選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵是：所述的亞硫酸鹽選自亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨中的一種；所述的亞硫酸氫鹽選自亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、亞硫酸氫銨中的一種。
實施方式
實施例1
按以下配方稱取各組分：
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
丙烯酸羥乙酯 | 10千克 | |
聚二甲基烯丙基胺 | 3.7千克 | |
Na2SO4 | 2.5千克 | |
尿素 | 5千克 | |
硫脲 | 0.8千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.07千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.01千克 | |
引發劑 | 2,3-二甲基丁烷過氧化氫 | 0.025千克 |
三乙胺 | 0.063千克 |
將上述引發劑各自單獨在1升燒杯中用蒸餾水溶解好，避光保存；其餘各組份溶解在配料釜中，補蒸餾水至500千克得到聚合液，將聚合液輸入聚合釜中，向聚合液中通入高純氮氣驅除氧氣，同時對聚合液進行降溫，待聚合液降溫至8℃，先將配製好的三乙胺水溶液加入至聚合釜中，再將配製好的2，3-二甲基丁烷過氧化氫水溶液加入聚合釜中，加完後繼續通入高純氮氣，10分鐘後停止通高純氮氣，密閉聚合釜，使聚合在絕氧條件下進行；
待聚合反應結束後將得到的聚丙烯醯胺膠體利用高壓氣體從聚合釜中擠出，利用造粒機進行造粒，以所得聚丙烯醯胺膠體顆粒的最大粒徑不超過3毫米為宜；採用螺桿傳送方式將聚丙烯醯胺膠體顆粒從造粒機出料口傳送至中間料倉（聚丙烯醯胺膠體顆粒進行靜態水解的儲罐），在聚丙烯醯胺膠體顆粒在螺桿的傳送過程中向螺桿前部連續勻速加入NaOH，單位時間內加入的NaOH重量應與單位時間內聚丙烯醯胺膠體顆粒的流出重量比例為25％，NaOH加入總量為25千克，在螺桿傳送過程中聚丙烯醯胺膠體顆粒可以與NaOH充分混合；待聚丙烯醯胺膠體顆粒全部移至中間料倉後密閉中間料倉3小時，即可完成聚丙烯醯胺膠體顆粒的水解反應；
待水解反應完成後可得到水解度為25％的聚丙烯醯胺膠體顆粒，進行二次造粒，再烘乾，粉碎後即可得到約500千克、水解度為25％的聚丙烯醯胺乾粉成品。
套用上述實施例生產的部分水解聚丙烯醯胺產品與其它方法生產的部分水解聚丙烯醯胺產品性能比較列於表1中，所使用的共聚合法生產的部分水解聚丙烯醯胺產品、前水解法生產的部分水解聚丙烯醯胺產品、後水解法生產的部分水解聚丙烯醯胺產品為2009年11月前市售較常用的產品。
產品類型 | 溶解性能 | 分子量 | 粘度（25℃） | 粘度（85℃） | 粘度保留率 |
共聚合產品 | 好 | 960萬 | 18.2cp | 5.5cp | 30.2% |
前水解產品 | 基本能溶 | 1620萬 | 21.3cp | 7.6cp | 35.6% |
後水解產品 | 很難溶解 | 1750萬 | 25.lcp | 8.3cp | 33.1% |
實施例1產品 | 好 | 2800萬 | 30.5cp | 16.2cp | 53.1% |
該發明中對產品的溶解性能判定是將產品在總礦化度為30000ppm的鹽水（1升水中含有30.2736克NaCl、1.9436克無水CaCl2、1.4671克MgCl2·6H2O）中配製成1500ppm的濃度，攪拌速度為500轉/分鐘攪拌2小時，用20目篩網過濾，剩餘顆粒少於3粒，判定為溶解性能好，剩餘顆粒多於10粒，判定為溶解性能不好。
該發明中對產品的粘度測量所使用的儀器為美國BROOKFIELD公司DV-III型粘度儀，測量液為溶解性測量濾過部分。
該發明中對產品分子量的測定是使用GB/T12005.10-1992聚丙烯醯胺分子量測定（粘度法）測定。
表1中粘度保留率＝粘度（85℃）/粘度（25℃）*100％。
由以上結果可以看出，實施例1由於使用了模板聚合的方式，所得到的產品與其它方式生產的產品比較具有更好的溶解性能，在高礦化度鹽水中具有更高的粘度，而且高溫時粘度保留率遠遠高於其它產品，體現了更為優秀抗鹽性能與耐溫性能。
實施例2
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
甲基丙烯酸羥丙酯 | 4.1千克 | |
吐溫-80 | 0.05千克 | |
NH4Cl | 5千克 | |
尿素 | 2.3千克 | |
硫脲 | 0.1千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.06千克 | |
乙二酸四乙酸四鈉 | 0.05千克 | |
引發劑 | 過氧化氫 | 0.046千克 |
三乙醇胺 | 0.1千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在3℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為15千克，所得聚合物分子量為2900萬，水解度為15％，粘度25℃時為31.9cp，85℃時為16.7cp。
實施例3
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
丙烯酸 | 1.5千克 | |
聚乙烯吡咯烷酮 | 5千克 | |
（NH4）2CO3 | 1千克 | |
尿素 | 2.3千克 | |
硫脲 | 0.23千克 | |
十一烷基硫醇 | 0.01千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.03千克 | |
引發劑 | 對甲基異丙苯過氧化氫 | 0.27千克 |
一乙醇胺 | 0.63千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在0℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為30千克，所得聚合物分子量為2900萬，水解度為30％，粘度25℃時為33.2cp，85℃時為17.5cp。
實施例4
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
N-甲基丙烯醯胺 | 10千克 | |
司班-60 | 4.8千克 | |
（NH4）HCO3 | 4.6千克 | |
尿素 | 3.9千克 | |
硫脲 | 0.3千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.1千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.03千克 | |
引發劑 | 過硫酸鉀 | 0.00001千克 |
亞硫酸氫鈉 | 0.052千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在10℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為25千克，所得聚合物分子量為2850萬，水解度為25％，粘度25℃時為28.5cp，85℃時為15.1cp。
實施例5
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
甲基丙烯酸 | 1千克 | |
聚乙烯醇 | 1.38千克 | |
Na2CO3 | 2.5千克 | |
尿素 | 2.5千克 | |
硫脲 | 0.8千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.07千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.05千克 | |
引發劑 | 過氧化二苯甲醯 | 1千克 |
N,N-二甲基對甲苯胺 | 0.0062千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在5℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為28千克，所得聚合物分子量為3100萬，水解度為28％，粘度25℃時為31.4cp，85℃時為15.8cp。
實施例6
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
N-乙烯基毗嚏鹽 | 6.68千克 | |
聚乙二醇 | 0.08千克 | |
Na2SO4 | 4.6千克 | |
尿素 | 3.8千克 | |
硫脲 | 1千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.07千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.08千克 | |
引發劑 | 過氧化氫 | 0.13千克 |
硫酸錳 | 0.00095千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在15℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為18千克所得聚合物分子量為2850萬，水解度為18％，粘度25℃時為28.9cp，85℃時為15.8cp。
實施例7
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
B-胺基乙基丙烯酸硫酸鹽 | 2.86千克 | |
司班-85 | 1.3千克 | |
Na2SO4 | 2.5千克 | |
尿素 | 3.6千克 | |
硫脲 | 0.4千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.07千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.05千克 | |
引發劑 | 1,2,3,4,4a,9,10,10a-八氫蔡過氧化氫 | 0.00013千克 |
氯化亞銅 | 0.000001千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在0℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為20千克所得聚合物分子量為3080萬，水解度為20％，粘度25℃時為30.1cp，85℃時為16.0cp。
實施例8
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
2-丙烯醯胺基,2-甲基丙磺酸 | 2.0千克 | |
聚氧化乙烯 | 0.05千克 | |
NaCl | 3.4千克 | |
尿素 | 1.0千克 | |
硫脲 | 0.2千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.03千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.05千克 | |
引發劑 | 三異丙苯過氧化氫 | 0.00068千克 |
乙二胺 | 0.000051千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在7℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為23千克，所得聚合物分子量為3200萬，水解度為23％，粘度25℃時為28.7cp，85℃時為15.3cp。
實施例9
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯 | 1.9千克 | |
聚二甲基二烯丙基胺 | 0.089千克 | |
Na2SO4 | 4.4千克 | |
尿素 | 4.5千克 | |
硫脲 | 0.12千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.07千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.1千克 | |
引發劑 | 過硫酸銨 | 0.00268千克 |
亞硫酸鈉 | 0.1千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在13℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為23千克，所得聚合物分子量為2500萬，水解度為23％，粘度25℃時為28.0cp，85℃時為15.0cp。
實施例10
丙烯醯胺 | 100千克 | |
N-乙基丙烯醯胺 | 10千克 | |
聚甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨 | 0.05千克 | |
（NH4）2SO4 | 2.3千克 | |
尿素 | 3千克 | |
硫脲 | 1千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.05千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.1千克 | |
引發劑 | 過氧化氫 | o.005千克 |
氯化亞鐵 | 0.1千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在2℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為21千克，所得聚合物分子量為2500萬，水解度為21％，粘度25℃時為29.7cp，85℃時為16.3cp。
實施例11
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
丙烯酸羥丙酯 | 1千克 | |
聚乙烯吡啶 | 0.06千克 | |
NaHCO3 | 5千克 | |
尿素 | 1千克 | |
硫脲 | 0.1千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.01千克 | |
乙二胺四乙酸鈉鹽 | 0.1千克 | |
引發劑 | 過硫酸銨 | 0.005千克 |
硫酸亞銅 | 0.07千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在2℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為18千克，所得聚合物分子量為2800萬，水解度為18％，粘度25℃時為29.2cp，85℃時為16.0cp。
實施例12
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
丙烯酸 | 1千克 | |
聚烯丙基胺 | 0.05千克 | |
NaHCO3 | 3.8千克 | |
尿素 | 5千克 | |
硫脲 | 0.2千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.03千克 | |
乙二酸四乙酸鈉鹽 | 0.05千克 | |
引發劑 | 氯代異丙苯過氧化氫 | 1千克 |
四甲基乙二胺 | 0.1千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在1℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為28千克，所得聚合物分子量為3000萬，水解度為28％，粘度25℃時為31.5cp，85℃時為17.2cp。
實施例13
/ | 丙烯醯胺 | 100千克 |
N,N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸鹽酸鹽 | 2.5千克 | |
聚丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨 | 0.08千克 | |
NaHCO3 | 4.2千克 | |
尿素 | 2.5千克 | |
硫脲 | 0.25千克 | |
十二烷基硫醇 | 0.03千克 | |
乙二酸四乙酸鈉鹽 | 0.05千克 | |
引發劑 | 過硫酸鉀 | 0.00008千克 |
硫酸亞鐵 | 0.000002千克 |
按上述配方稱取各組分，反應起始溫度控制在0℃，其它操作步驟與實施例1相同，所不同的是：水解時加入NaOH的量為22千克，所得聚合物分子量為3150萬，水解度為22％，粘度25℃時為31.3cp，85℃時為17.0cp。
榮譽表彰
2014年11月6日，《提高耐溫抗鹽性能的部分水解聚丙烯醯胺的製備方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
