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聚丙烯酰胺簡稱PAM。通常是丙烯酰胺單體頭尾鍵接結構的高分子聚合物,在常溫下為堅硬的玻璃態固體。由于制法不同,產品
有白色粉末、半透明珠粒和片狀等。密度1.302g/cm3 (23℃),玻璃化溫度153℃,軟化溫度210℃。 具有良好的熱穩定性。溶于
水,水溶液呈清澈透明狀,其粘度隨聚合物分子量的增加明顯變粘,并與聚合物的濃度變化呈對數增減關系。除乙酸、丙烯酸、
氯乙酸、乙二醇、甘油和甲酰胺等少數溶劑外,一般不溶于有機溶劑。
由丙烯酰胺單體自由基聚合而成,可采用溶液聚合、反相乳液聚合、懸浮聚合和固態聚合幾種方法。要求產品的分子量可控、水
易溶解和殘余單體少。
聚丙烯酰胺是水溶性聚合物中應用最為廣泛的品種之一,其分子主鏈上帶有大量側基酰胺基。酰胺基的化學活性很大,可以和多
種化合物生成一系列衍生物。聚丙烯酰胺具有絮凝、增稠、減阻、粘接、穩定膠體、成膜和阻垢等多種功能,廣泛地用于造紙、
采礦、洗煤、冶金、石油開采等工業部門,是水處理的重要化學品。
化學性質 聚丙烯酰胺對熱比較穩定,它的固體在220~230℃才軟化,它的水溶液在110℃以后才明顯發生降解。聚丙烯
酰胺不溶于苯、甲苯、二甲苯、汽油、煤油、柴油,但溶于水。聚丙烯酰胺與堿反應,產生部分水解聚丙烯酰胺,在強酸性(pH
≤2.5)下產生亞胺化反應,減少它在水中溶解度。能為醛(如甲醛)及高價金屬(如鋁、鉻、鋯等)的多核羥橋絡離子所交聯,并易
為機械和(或)氧的作用所降解。在采油中,主要用作驅油劑、堵水劑、調剖劑、增粘劑、降阻劑、水處理劑等。
物理性質 在水中的溶解度:在機械快速攪拌下,聚丙烯酰胺很易溶于冷水中而形成透明的膠粘溶液。提高溫度并不影響
其溶解度,僅在溶液濃度增至高粘度時,其溶解才會受到限制。
其他溶劑中的溶解性:聚丙烯酰胺在甘油、乙二醇、甲醛、冰醋酸和乳酸(這些物質可用作聚丙烯酰胺復膜的增塑劑)等溶劑中,
有1%以上的溶解度。在丙酸、丙二醇等溶劑中僅能膨潤而不溶解,不能溶于己烷等溶劑中。
穩定度:聚丙烯酰胺有中等程度的吸濕性,若不暴露在極高溫度的地點則粉末狀的聚丙烯酰胺可長期貯存。對于液體聚丙烯酰胺
,當其濃度大于17%時,可貯存一年以上,而溶液粘度并無顯著變化。在pH值3~9范圍內,能維持有良好的穩定度;在較高pH值
時,則粘度會有逐漸增加。
混容性:在通常使用的濃度下,聚丙烯酰胺可與大多數天然或合成水溶性樹脂、大多數膠乳系統和大多數鹽類具有混容性。聚丙
烯酰胺還可與非離子型、陽離子型和陰離子型表面活性劑迅速混容,但某些表面活性劑可能影響其粘度。
粘度:聚丙烯酰胺溶液的粘度與其分子量呈線性關系,另外,溫度越高,則粘度越低。
特性粘度:聚丙烯酰胺的分子量增長,則其特性粘度增大。
離子性:聚丙烯酰胺的長鏈上帶有羧基就是陰離子型,帶有胺基就是陽離子型。由于聚丙烯酰胺的長鏈上有羧基或胺基,則遇到
鋁離子就易于絮凝。
留著性:聚丙烯酰胺與皂型松香膠的留著趨勢是一致的,但前者的留著率高。
毒性:聚丙烯酰胺本身沒有毒性,但其中如含有尚未聚合的單體(有雙鍵)對人體就有毒性。為此在生產制備終了時,應添加一定
量的碳酸氫鈉以去掉剩余的單體。
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