丙烯酰胺的生產方法及毒性
丙烯酰胺的生產方法及毒性
丙烯酰胺是一種白色晶體化學物質,是生產聚丙烯酰胺的原料。下面學習啦小編告訴你丙烯酰胺的生產方法及它的毒性。
丙烯酰胺的生產方法
方法一:水解法
水解法制得的丙烯酰胺,其丙烯酸鹽鏈節(jié)在大分子鏈上的分布是無規(guī)則的,它占大分子鏈上所有鏈節(jié)數的摩爾百分比即為水解度。共聚法相比,一般水解法制備的產物水溶性去屑因子(HD)不高,低于30%,理論上HD大于70%的產物應通過共聚法制取,該法對水解溫度和事件有一定要求,同時水解過程中易發(fā)生大分子降解。
方法二:水溶液聚合反應
水溶液聚合反應時把反應單體及引發(fā)劑溶解在水中進行的聚合反應。該作法簡單、環(huán)境污染少且聚合物產率高,易獲得高相對分子質量聚合物,是聚丙烯酰胺工業(yè)生產最早采用的方法,而且一直是聚丙烯酰胺工業(yè)生產的主要方法。對水溶液聚合研究已經比較深入。
方法三:反相乳液聚合
反相乳液聚合及反相懸浮聚合之前都需要制備反相膠體分散體系,單體水溶液借助攪拌分散或乳化劑的油相中,形成水/油(W/0)非均相分散體系,然后加入引發(fā)劑進行游離基聚合。一般反相乳液聚合使用油溶性引發(fā)劑,多為陰離子型自由基引發(fā)劑和非離子自由基引發(fā)劑,而反相懸浮聚合多使用費水溶性引發(fā)劑,如過硫酸鹽等。 有關AM/AA反相乳液聚合機理的成核機理存在兩種看法:膠束成核及單體液滴成核。其動力學與典型正乳液聚合動力學有較大差別。
方法四:反相懸浮聚合
反相懸浮聚合時近10年發(fā)展起來的實現水溶性聚合物工業(yè)化生產的理想方法,1982年Di-monie利用電導、NMR、電鏡研究了AM反相懸浮聚合。
方法五:其他聚合方法
除了上述方法外還可以通過Mannich反應、接枝共聚合復合作用等手段對丙烯酰胺及其衍生物的均聚物、共聚物進行改性。 Mannich反應時在聚丙烯酰胺上引入胺類物質,是聚丙烯酰胺獲得陽離子聚電接枝的重要途徑,常用的胺有二甲胺、二乙胺、二乙醇胺等。AM/AA常與淀粉接枝共聚來制備高吸水樹脂,或與其他大分子單體共聚從而將AM/AA接枝在某類膜。高相對分子質量 陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)廣泛用于石油開采,但HPAM耐鹽性較差。為了提高陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)耐鹽性,尚振平等人合成了端陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)大分子單體,并在水溶液中中用硫酸亞鐵/異丙苯過氧化氫氧化-還原體系引發(fā)丙烯酰胺、丙烯酸鈉與聚(β-氨基丙酸)大分子單體的共聚反應,合成了(丙烯酰胺-CO-丙酸鈉)-g-(β-氨基丙酸)接枝共聚物。
丙烯酰胺的毒性
急性毒性
急性毒性試驗結果表明,大鼠、小鼠、豚鼠和兔的丙烯酰胺經口LD50為150-180 mg/kg,屬中等毒性物質。
生殖發(fā)育毒性
大量的動物試驗研究表明丙烯酰胺主要引起神經毒性;此外,為生殖、發(fā)育毒性。神經毒性作用主要為周圍神經退行性變化和腦中涉及學習、記憶和其他認知功能部位的退行性變;生殖毒性作用表現為雄性大鼠精子數目和活力下降及形態(tài)改變和生育能力下降。大鼠90天喂養(yǎng)試驗,以神經系統(tǒng)形態(tài)改變?yōu)榻K點,最大未觀察到有害作用的劑量(NOAEL)為0.2 mg/kg bw/天。大鼠生殖和發(fā)育毒性試驗的NOAEL為2 mg/kg bw/天。
遺傳毒性
丙烯酰胺在體內和體外試驗均表現有致突變作用,可引起哺乳動物體細胞和生殖細胞的基因突變和染色體異常,如微核形成、姐妹染色單體交換、多倍體、非整倍體和其他有絲分裂異常等,顯性致死試驗陽性。并證明丙烯酰胺的代謝產物環(huán)氧丙酰胺是其主要致突變活性物質。
致癌性
動物試驗研究發(fā)現,丙烯酰胺可致大鼠多種器官腫瘤,包括乳腺、甲狀腺、睪丸、腎上腺、中樞神經、口腔、子宮、腦下垂體等。國際癌癥研究機構(IARC) 1994年對其致癌性進行了評價,把丙烯酰胺列為2類致癌物(2A)即人類可能致癌物,其主要依據為丙烯酰胺在動物和人體均可代謝轉化為其致癌活性代謝產物環(huán)氧丙酰胺。
實際資料
對接觸丙烯酰胺的職業(yè)人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群的流行病學調查,均表明丙烯酰胺具有神經毒性作用,但還沒有充足的人群流行病學證據表明通過食物攝入丙烯酰胺與人類某種腫瘤的發(fā)生有明顯相關性。