技術領域

本發明屬于功能高分子領域，特別涉及一種低殘留單體含量的食品級聚丙烯酰胺產品的制備方法。

背景技術

食品級聚丙烯酰胺是一種線性水溶性高分子，目前在飲用水、食品、醫藥等行業中聚丙烯酰胺的應用越來越廣泛，丙烯酰胺殘留單體含量的國家標準是0.025%以下，但是當前市場上的聚丙烯酰胺多數采用丙烯酰胺聚合加入水解劑進行水解，由于該聚合方法是一段引發聚合，聚合不完全，導致殘留單體含量高于國家標準，達不到食品級的使用要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種食品級聚丙烯酰胺的制備方法，生產的食品級聚丙烯酰胺的分子量在1800萬以上，殘留單體含量在0.025%以下。

本發明的目的是通過以下技術方案予以實現的，一種食品級聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于，首先將丙烯酸加入到質量濃度為20～30%到的丙烯酰胺水溶液中混合均勻，丙烯酰胺與丙烯酸的摩爾比為（1～6）：1，加入無機液堿調pH到6～9，加入助溶劑、絡合劑、高效鏈轉移劑、偶氮引發劑，攪拌混合均勻后，降溫至3～5℃，通入純度≥99.99%的氮氣驅除體系中的氧氣，在通入氮氣的過程中間隔加入氧化劑、還原劑，當體系含氧量小于0.001%時進行封口密閉，當反應停止升溫，在75～90℃的水浴中加熱保溫1～3小時，保溫結束后取出膠體，加入丙烯酰胺質量0.4～0.7%的抗毒劑，在50～60℃環境下烘干后粉碎制得部分水解的食品級聚丙烯酰胺產品；加入助溶劑、絡合劑、高效鏈轉移劑、偶氮引發劑、氧化劑、還原劑的量分別為丙烯酰胺質量的1～3%、0.01～0.02%、0.01～0.03%、0.1～0.3%、0.005～0.01%、0.001～0.003%。

所述助溶劑為聚乙二醇200，聚乙二醇400，尿素，硫脲之一。

所述的無機液堿選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之一。

所述的絡合劑選自乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽、氨三乙酸鈉鹽之一。

所述的高效鏈轉移劑選自十二硫醇、醋酸正十二硫醇酯、異丙醇、二硫代二異丙基黃原酸酯之一。

所述的偶氮引發劑選自偶氮二異戊腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁腈之一。

所述的氧化劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化氫、高錳酸鉀、過氧化二烷基、過氧化二酰基之一。

所述的還原劑選自亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、草酸、三乙醇胺、葡萄糖之一。

所述的抗毒劑選自山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯之一。

所述氮氣流量為60m³～100m³/h。

本發明所用的助溶劑以長鏈形式存在于反應體系中，隨反應發生包裹于聚合物外層，使每一個單元成為一個獨立的個體。當聚合物開始溶解時，這些長鏈聚合物由其含有大量N、O元素，它們很容易與水分子形成氫鍵，從而迅速向水中擴散，加速聚合物的溶解。

本發明在造粒階段中使用抗毒劑，由于受高溫及殘余自由基碰撞影響，與未反應完全的丙烯酰胺單體發生反應，以達到降低殘留單體含量的目的。

有益效果：本發明的食品級聚丙烯酰胺選用丙烯酰胺和丙烯酸共聚合成法，在此工藝中丙烯酸首先與堿性物質發生中和反應，再與丙烯酰胺共聚，因此，反應體系中堿含量很低，共聚結束后所得的膠塊在保溫、切塊以及干燥等工序中基本無NH₃生成，此反應不需要進行水解反應，縮短了生產的周期，并且降低了水解所需要的能耗。本發明采用水溶液低溫分段自由基型聚合方式，第一段引發由氧化還原引發劑組成，第二段引發由偶氮類引發劑組成，保證了聚合物分子量。另外，采用該合成技術，所用原料丙烯酸不需精制處理，進一步了縮短工藝流程，簡化了操作程序，降低了原料成本，生產過程綠色、經濟、環保。本發明制得的聚合物中丙烯酰胺單體殘留含量在0.025%以下，分子量在1800萬以上，具有很好的溶解性和濾過性，達到甚至高于飲用水、食品、醫藥等行業使用的國家標準。

具體實施方式???????????????????????

實施例一