กระบวนการผลิตและหลักการผลิตอะคริลาไมด์

วิธีการผลิต

วิธีที่ 1: วิธีไฮโดรไลซิส
ที่อะคริลาไมด์ที่ได้จากวิธีไฮโดรไลซิสมีการกระจายของโซ่อะคริลาไมด์บนโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่อย่างไม่สม่ำเสมอ เปอร์เซ็นต์โมลของอะคริลาไมด์โซ่บนโซ่โมเลกุลใหญ่คือระดับของการไฮโดรไลซิส
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีโคพอลิเมอร์แล้ว ปัจจัยป้องกันรังแคที่ละลายน้ำได้ (HD) ของผลิตภัณฑ์ที่เตรียมโดยวิธีไฮโดรไลซิสทั่วไปนั้นไม่สูงหรือน้อยกว่า 30% ตามทฤษฎี ผลิตภัณฑ์ที่มี HD มากกว่า 70% ควรเตรียมโดยวิธีโคพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับอุณหภูมิและเหตุการณ์ไฮโดรไลซิส และมีแนวโน้มที่จะเกิดการย่อยสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ในระหว่างกระบวนการไฮโดรไลซิส

วิธีที่ 2: การเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารละลายที่เป็นน้ำ
ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของสารละลายในน้ำ โดยที่โมโนเมอร์ของปฏิกิริยาและตัวเริ่มปฏิกิริยาถูกละลายในน้ำ วิธีนี้ง่าย มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ให้ผลผลิตพอลิเมอร์สูง ง่ายต่อการได้รับพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูง เป็นวิธีแรกที่ใช้ในการผลิตโพลีอะคริลาไมด์ทางอุตสาหกรรม และเป็นวิธีการหลักในการผลิตโพลีอะคริลาไมด์ทางอุตสาหกรรม มีการศึกษาการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารละลายในน้ำอย่างลึกซึ้ง

วิธีที่ 3: ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันแบบกลับด้าน
จำเป็นต้องเตรียมระบบการกระจายตัวของคอลลอยด์แบบเฟสย้อนกลับก่อนที่จะเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันแบบรีเวิร์สเฟสและปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบแขวนลอยแบบรีเวิร์สเฟส ซึ่งก็คือ ระบบการกระจายตัวแบบเฮเทอโรยีนแบบน้ำ/น้ำมัน (W/0) จะเกิดขึ้นในเฟสน้ำมันของสารละลายน้ำโมโนเมอร์โดยการกวนการกระจายตัว หรืออิมัลซิไฟเออร์ จากนั้นตัวเริ่มปฏิกิริยาจะถูกเติมสำหรับการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันแบบเบสอิสระ
โดยทั่วไป ตัวเริ่มปฏิกิริยาที่ละลายได้ในน้ำมันจะถูกใช้ในการโพลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันแบบรีเวิร์สเฟส ซึ่งส่วนใหญ่เป็นตัวเริ่มปฏิกิริยาอนุมูลอิสระที่มีประจุลบและตัวเริ่มปฏิกิริยาอนุมูลอิสระที่ไม่ใช่ไอออนิก ในขณะที่โพลีเมอไรเซชันแบบแขวนตะกอนแบบรีเวิร์สเฟสใช้ตัวเริ่มปฏิกิริยาที่ละลายน้ำได้ เช่น เพอร์ซัลเฟต มีสองมุมมองเกี่ยวกับกลไกการเกิดนิวเคลียสของ AM/AA กลับปฏิกิริยาอิมัลชันพอลิเมอไรเซชัน: ไมเซลลาร์นิวเคลียสและโมโนเมอร์หยดนิวเคลียส จลนพลศาสตร์ค่อนข้างแตกต่างจากพอลิเมอไรเซชันอิมัลชันเชิงบวกทั่วไป

วิธีที่ 4: ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันแบบกันสะเทือนแบบย้อนกลับ
โพลีเมอไรเซชันแบบแขวนลอยแบบย้อนกลับเป็นวิธีการที่เหมาะสำหรับการผลิตโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ทางอุตสาหกรรมที่พัฒนาขึ้นในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา Di-monie ศึกษาการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารแขวนลอยแบบ Reversed-phase ของ AM โดยใช้การนำไฟฟ้า, NMR และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในปี 1982

วิธีที่ 5: วิธีการโพลิเมอไรเซชันอื่น ๆ
นอกเหนือจากวิธีการข้างต้นแล้ว โฮโมโพลีเมอร์และโคโพลีเมอร์ของอะคริลาไมด์และอนุพันธ์ของอะคริลาไมด์ยังสามารถแก้ไขได้โดยปฏิกิริยา Mannich และโคพอลิเมอร์ไรเซชันแบบกราฟต์ การนำเอมีนเข้าสู่โพลีอะคริลาไมด์ในระหว่างปฏิกิริยามานนิชเป็นวิธีสำคัญในการรับโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวก เอมีนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ไดเมทิลลามีน, ไดเอทิลเอมีน, ไดเอทาโนลามีนและอื่น ๆ

AM/AA มักถูกกราฟต์ด้วยแป้งเพื่อเตรียมเรซินที่มีการดูดซับสูง หรือใช้โมโนเมอร์โมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ เพื่อกราฟต์ AM/AA ลงในเมมเบรนบางชนิด โพลีอะคริลาไมด์ประจุบวก (CPAM) ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตน้ำมัน แต่ HPAM มีความทนทานต่อเกลือต่ำ