丙烯酰胺聚合物毕业设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 选题的依据及意义 acrylamide polymers)是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。工业上凡是含有50%以上丙烯酰胺(AM)单体结构单元的聚合物，都泛称聚丙烯酰胺。其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物[1]。 聚丙烯酰胺，polyacrylamide(PAM)，CAS RN：[9003-05-8]，结构式为： 其中相对分子质量是PAM的最重要的结构参数。 PAM在结构上最基本的特点是：(1)分子链具有柔顺性和分子形状（即构象）的易变性。如相对分子质量710 万的PAM，其分子链伸直后的长径比高达105，相当于直径1 mm、100 m的细丝。可以想象，这样打长径比的柔顺性分子链是极易卷曲的，分子链之间也易发生缠结。(2)分子链上具有与丙烯酰胺单元数相同的侧基—酰胺基，而酰胺基具有高极性、易形成氢键和高反应活性。 这些结构特点赋予了PAM许多极有价值的应用性能。如酰胺基的高极性使PAM具有良好的亲水性和水溶性，其水凝胶亲水而不溶于水；柔顺的长链使PAM水溶液具有高黏性和良好的流变调节性；酰胺基极易与水或含有—OH基团的物质（天然纤维、蛋白质、土壤和矿物等）形成氢键，产生很强的吸附作用；酰胺基的高反应活性可是PAM衍生出很多变性产物，拓宽了我们的应用范围。 PAM的结构因素和其应用性能之间的一般关系归纳于表1。由上可知，聚合物的结构决定其性能和应用效果，聚合物的应用性能必须有相应的结构作基础。而现代技术水平已具备了对聚合物结构进行调控的能力。如改变相对分子质量及其分布、各功能基团（如离子基团及疏水缔合基团等）的类型及数量、侧链长度、支化度和交联度等。 表1 聚丙烯酰胺的物理化学性质与应用之间的一般关系 丙烯酰胺聚合物的性质 作用 结构因素 应用 工业 吸附性 分散 酰胺基 分散助剂 表面涂布 造纸、纺织、医药 黏附（结） 酰胺基 离子基团 增加纸张干强 钻井泥浆 建材黏结 造纸 地质、石油 建筑 酰胺基 水土保持 农业 絮凝 线型长链 酰胺基 离子基团 固体回收 污水治理 水的净化 助留和助滤 采矿、选矿 环保 公用事业、养殖 造纸、选矿 高黏性 流变控制 线型长链 离子基团 减阻 增稠 消防、化工、舰船减阻 三次采油 交联性 凝胶 交联作用 增稠、调剂 三次采油 离子基团 增加纸张湿强 固定土壤、保墒 表面涂层 造纸 农业、造林、改造沙漠 建筑 高吸水性 交联基团 酰胺基 离子基团 保水、保液、保温尿布 农业植保 医用辅材 生物惰性和生物相容性 酰胺基 体内植入填充控释药物 医药 1.2 研究高相对分子质量聚丙烯酰胺的意义 　 目前,操作简便应用广泛的聚丙烯酰胺(PAM) ,聚丙烯酰胺的相对分子质量一般在1000 万以下。为了提高其相对分子质量,国内外许多学者通过改变聚合方法、引发体系做了大量工作,并取得了重大突破,而且有许多专利与文章发表[2-5]。 PAM)是一类重要的水溶性高分子聚合物，具有优良的物化性能，如增稠、絮凝沉降、过滤、降阻、稳定、增黏和净化等。由于它无毒、吸水性强、反应活性高，能生产许多有用的后续加工产品，因而广泛应用于采油、选矿、造纸、生活用水净化、工业废水处理、洗煤、涂料和土壤保水等行业[6]。尤其在油田和水处理领域中，它的应用更为广泛。而作为驱油剂和絮凝剂来说，聚合物的相对分子质量越高，其使用效果越好。因此近年来研究的重点大多集中在如何获得高相对分子质量的聚合物产品上。 聚丙烯酰胺是水溶性聚合物中应用最广泛的产品之一，其高分子键上所带的活性酰胺基团，阴离子羧基基团可以和多种物质发生物理、化学反应，从而广泛用于造纸、采油、水处理等行业，特别在我国三次采油中，(ECR) 聚丙烯酰胺相对分子质量要求1000 万以上，有些油层需要1500 万~2400 万。随着油田的开发的进程,油田对相对分子质量1700 万以上的高相对分子质量聚丙烯酰胺需求将越来越大，预计到2005 年油田三次采油将需要聚丙烯酰胺10 万吨/年，其中相对分子质量在1700 万以上的高相对分子质量聚丙烯酰胺需要5 万吨/ 年。因为要配制相同粘度的聚丙烯酰胺溶液,其相对分子质量越高用量越少，且高相对分子质量聚丙烯酰胺具有溶解性好，稳定性好等特点，尤其是在油田配制溶液过程中，其耐盐性和抗剪切性明显优于普通的聚丙烯酰胺产品。据资料表明，高相对分子质量聚丙烯酰胺和普通的聚丙烯酰胺相比可提高采收率2%~8%。目前，国内一般相对分子质量在1500 万以下，产品达不到控制粘度要求,质量不稳定，特别是过滤因子指标达不到采油要求。需要从国外大量进口。所以高相对分子质量聚丙烯酰胺的不可制和工业化生产在国内引起了极大的关注和投入[7]。 目前世界上生产高相对分子质量聚丙