影響聚丙烯酰胺分子量的原因 ：采用共水解均聚法生產(chǎn)聚丙烯酰胺工藝，是一種典型的自由基聚合。該自由基聚合采用氧化一還原引發(fā)劑和偶氮類引發(fā)劑組成的二元復(fù)合引發(fā)體系。

在溫度為19～20~C時，首先由氧化一還原引發(fā)劑釋放自由基引發(fā)聚合，隨著聚合放熱溫度升至50～60cc時，偶氮類引發(fā)劑受熱分解，繼續(xù)為反應(yīng)提供自由基，使單體反應(yīng)完全，而鏈終止則采用甲酸鈉或HYPC 等鏈轉(zhuǎn)移劑。

在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該聚合方法不適于生產(chǎn)高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺，影響高相對分子質(zhì)量聚丙烯酰胺生產(chǎn)的因素主要有聚合溫度、單體濃度、引發(fā)體系、pH值、單體中的雜質(zhì)鏈轉(zhuǎn)移劑、水解度以及干燥溫度和干燥時間等。

一、影響聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量的因素 ：聚丙烯酰胺分析聚合速度會隨溫度升高而明顯加快，溫度升高3~C，聚合速度升高3倍；聚合度隨溫度升高而下降，這主要是由于鏈引發(fā)反應(yīng)的活化能較高，溫度升高使鏈引發(fā)反應(yīng)速度增加，比鏈增長反應(yīng)速度要快得多，體系中自由基濃度升高，因而表現(xiàn)出聚合度下降。

1．聚合溫度對聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量的影響： 在較低的引發(fā)溫度下，以往引發(fā)劑的活性較低，自由基數(shù)量少，鏈傳遞往往不能順利進(jìn)行，導(dǎo)致聚合不完全，殘余單體偏高。在較高的溫度下，引發(fā)劑引發(fā)產(chǎn)生大量的自由基，體系的鏈轉(zhuǎn)移速率常數(shù)K的增加遠(yuǎn)大于鏈增長速率常數(shù)K，的增加，使相對分子質(zhì)量降低。要獲得高相對分子質(zhì)量聚合物，理想的引發(fā)溫度應(yīng)該盡可能低，可通過采取高活性的低溫復(fù)合引發(fā)體系產(chǎn)生足夠量的活性自由基，使鏈增長能順利進(jìn)行。由于丙烯酰胺聚合反應(yīng)屬于強放熱反應(yīng)，1000kg丙烯酰胺聚合約放出486210的熱量，即每增加l％濃度的丙烯酰胺，聚合溫度升高約3℃。以大慶煉化公司聚丙烯酰胺生產(chǎn)裝置聚合方法中丙烯酰胺濃度為25％計算，放出的聚合熱可使體系溫度升高75℃左右。

聚丙烯酰胺分子量下降的原因：隨著溫度升高，聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量下降，特別是初始溫度高于15℃以后，聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量會顯著下降。研究發(fā)現(xiàn)降低聚合初始溫度(L)來提高相對分子質(zhì)量，但初始溫度過低反應(yīng)速度變慢，甚至不能完全反應(yīng)。檢測結(jié)果表明相對分子質(zhì)量雖很高，但其他指標(biāo)均無法保證。分析認(rèn)為，初始溫度偏低，所使用的引發(fā)劑不能正常引發(fā)聚合，而反應(yīng)后段溫度過低，后段引發(fā)劑沒有完全參與反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)不完全，產(chǎn)品溶解性能較差。

因此，要降低聚合初始溫度，必須選用活化能較高的引發(fā)劑，在保證反應(yīng)完全的前提下降低反應(yīng)速度。 從實驗中試圖降低聚合初始溫度來提高相對分子質(zhì)量，但從反應(yīng)曲線看，初始溫度過低反應(yīng)速度變慢，甚至不能完全反應(yīng)。檢測結(jié)果表明相對分子質(zhì)量雖有一定提高，但其他指標(biāo)均無法保證。

溫度的改變對聚丙烯酰胺分子量也有影響：

分析認(rèn)為，初始溫度偏低，使引發(fā)劑不能正常引發(fā)聚合，而反應(yīng)后段溫度過低，偶氮類引發(fā)劑沒有完全參與反應(yīng)，在選擇最佳濃度的情況下溫度的改變對相對分子質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，從表中可以看出，低溫下丙烯酰胺不能聚合，只有超過了一定的溫度反應(yīng)才能發(fā)生。同時隨著溫度的提高，聚合效果也越來越好，但當(dāng)超過60'E后相對分子質(zhì)量會明顯下降，說明在聚合反應(yīng)過程中，也同樣存在一個最佳反應(yīng)溫度范圍，這個結(jié)果可能是因為聚合過程是個放熱反應(yīng)的自由基組合過程，溫度過高，引發(fā)劑分解生成自由基的速度就會加快，反而影響了整體聚合效果。實驗證明最佳溫度為55％。

2．單體濃度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響 時間(min) 不同初始溫度聚合反應(yīng)曲線為在引發(fā)劑固定、溫度為60℃的情況下所做的幾組實驗。結(jié)果表明在丙烯酰胺聚合反應(yīng)過程中，單體濃度的改變直接影響到聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量的大小。從表中可以看出在同一溫度下，隨著單體濃度的提高，產(chǎn)物相對分子質(zhì)量增大，但當(dāng)濃度超出28％時相對分子質(zhì)量反而會減少，這說明單體濃度與相對分子質(zhì)量的正比關(guān)系只是在某一范圍內(nèi)符合，超出這個范圍也就無規(guī)律可言。之所以出現(xiàn)這個結(jié)果，原因是隨著單體濃度的提高，一是放出的聚合熱加大，二是使體系較早發(fā)生凝膠化現(xiàn)象，使聚合熱不易散出，造成體系溫度過高，從而導(dǎo)致相對分子質(zhì)量下降。實驗得出的最佳單體濃度為28％。