アクリルアミドの製造プロセスと原理

製造方法

方法1：加水分解法
そのアクリルアミド加水分解法で得られたアクリルアミドは、高分子鎖上に不規則に分布している。アクリルアミド高分子鎖上の鎖の加水分解の度合いです。
共重合法と比較すると、一般的な加水分解法で製造された製品の水溶性抗ふけ係数（HD）は30%未満と高くありません。理論的には、HDが70%を超える製品は共重合法で製造する必要がありますが、共重合法では加水分解温度と反応条件に一定の要件があり、加水分解プロセス中に高分子が分解しやすいという問題があります。

方法2：水溶液の重合
水溶液重合は、反応モノマーと開始剤を水に溶解して重合する重合法です。この方法は簡便で、環境汚染が少なく、ポリマー収率が高く、高分子量ポリマーを容易に得ることができるため、ポリアクリルアミドの工業生産に初めて用いられ、現在ではポリアクリルアミドの工業生産の主流となっています。水溶液重合は深く研究されてきました。

方法3：逆乳化重合
逆相エマルジョン重合および逆相懸濁重合を行う前に、逆相コロイド分散系を準備する必要があります。つまり、モノマー水溶液の油相に分散液または乳化剤を撹拌して水/油（W/0）異種分散系を形成し、その後、開始剤を添加して遊離塩基重合を行います。
逆相乳化重合では、一般的に油溶性開始剤（主にアニオン性フリーラジカル開始剤およびノニオン性フリーラジカル開始剤）が用いられます。一方、逆相懸濁重合では、過硫酸塩などの水溶性開始剤が用いられます。AM/AA逆相乳化重合の核形成機構には、ミセル核形成とモノマー液滴核形成の2つの見解があります。反応速度論は、典型的な正乳化重合とは大きく異なります。

方法4：逆懸濁重合
逆相懸濁重合は、ここ10年ほどで開発された水溶性ポリマーの工業生産に理想的な方法です。ディモニーは1982年に、導電率、NMR、電子顕微鏡を用いてAM逆相懸濁重合を研究しました。

方法5：その他の重合方法
上記の方法に加えて、アクリルアミドおよびその誘導体のホモポリマーおよびコポリマーは、マンニッヒ反応およびグラフト共重合によって改質することができる。マンニッヒ反応中にアミンをポリアクリルアミドに導入することは、ポリアクリルアミドのカチオン性ポリエレクトログラフト化を得るための重要な方法である。一般的に使用されるアミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミンなどがある。

AM/AAは、高吸水性樹脂を調製するためにデンプンとグラフト化されることが多く、また、特定の膜にAM/AAをグラフト化するために他の高分子モノマーとグラフト化されることもあります。高分子量カチオン性ポリアクリルアミド（CPAM）は油脂生産に広く使用されていますが、HPAMは耐塩性が低いという欠点があります。