聚丙烯酰胺..docxVIP

聚丙烯酰胺定义丙烯酰胺聚合物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%以上的丙烯酰胺（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。聚丙烯酰胺，polyacrylamide（PAM），CAS RN：[9003-05-8]，结构式为：n是聚合度。n的范围很宽，数量级为102~105，相应的相对分子质量由几千到上千万。分子量是PAM的最重要参数。按其值得大小有低分子量（100×104）、中等分子量（100×104~1000×104）、高分子量（1000×104~1500×104）和超高分子量（1700×104）四种。不同分子量范围的PAM有不同的应用性质和用途。 分类聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）的分子链上不带可电离基团，在水中不电离；阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）的分子链上带有可电离的负电荷基团，在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子；阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）的分子链上带有可电离的正电荷基团，在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子；两性的聚丙烯酰胺（AmPAM或ZPAM）的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团，在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子，ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。PAM分子链的形状一般是线型结构。但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。聚丙烯酰胺的结构和性质PAM在结构上的最基本的特点是：（1）分子链具有柔顺性和分子形状（即构象）的易变性。（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。APM的应用和消费APM在我国石油、水处理和造纸三大领域中的应用尤其显重要。APM在石油工业中用作驱替剂、钻井泥浆和压裂液添加剂、堵水剂及油田污水处理剂等。PAM在水处理中是作为污水处理的絮凝剂和污泥的脱水剂。在工业水和饮用水的原水处理中，起絮凝澄清作用，低分子的PAM还可以用作工业循环水的水质稳定剂，使工业冷却水得以循环使用。PAM在造纸工业中主要用作助留助滤剂、纸张增强剂和废水处理剂。5、纯PAM固体的物理性质数值性质密度（23℃）/（g/cm3）临界表面张力/(mN/m)玻璃化转变温度Tg/℃软化温度/℃热失重/℃热分解气体300℃300℃溶解性溶剂T溶剂非溶剂1.30235~40153,165,188,194,204210初失重，约290失重70%，约430失重98%，约550NH3H2、CO、NH3水、乙二醇、二甲基甲酰胺、吗啉、熔融尿素水（59）/甲醇（41）（体积比）烃类、醇类、醚类、酯类、四氢呋喃溶解特点与速溶问题PAM的溶解性有两个特点：一是实际上使用的溶剂只有水；二十溶解时间特别长。水是PAM的最好溶剂，它们能以任何比例混合。PAM在水中的稀释是吸热过程，原因可能是酰胺基与水分子之间的作用极强，在低水含量时形成络合体。PAM不溶于大多数有机溶剂，在PAM的水溶液中加入大量的与水互溶的有机溶剂（如无水甲醇或丙酮）时，会使PAM从水溶液中沉析出来。这也是提纯PAM常用的方法。41%（体积）的甲醇水溶液时PAM的T溶剂。PAM的溶解时间远长于一般高聚物，有的长达几个星期。PAM的溶解速率与其分子量、离子度、分子的几何结构、产品的剂型、溶解温度、搅拌和投料方式等因素有关。溶解速率随分子量的增大和化学交联程度的增加而变慢，整体交联将使PAM只溶胀不溶解。不同产品剂型的溶解时间有很大差异，通常情况下粉末型的20~120min，水溶胶型（浓度5%~10%）的20~120min，乳液型的3~5min,水分散型的5~10min。固体粉末的PAM通常比水溶胶型的易溶，前者与水的接触面面积大，且溶解速率随颗粒直径的减小而以2.5次方的关系增加。疏松的固体粉末PAM比密实的易溶解。溶解速率的影响因素涉及以下两个要素：分子的扩散速率。物质的溶解过程是溶质分子和溶剂分子互相渗透和扩散的过程，因此溶质和溶剂分子的运动能力是决定溶解时间的重要因素。由于溶质大分子和溶剂小分子在分子尺寸上十分悬殊，分子量1440万的PAM分子体积比水分子大20万倍。因此两者的扩散速率相差十分悬殊。在溶解的初期实际上只有水分子向PAM的单向扩散，PAM分子不可能向水的方向扩散，所以先溶胀是溶解的必经阶段。也不难理解分子量、分子的几何结构、溶解温度和搅拌等因素对溶解时间的影响。氢键和缠结。在PAM的分子链内和分子链间，酰胺侧基间能形成氢键。氢键是最强的分子间作用力，高分子量的PAM分子链上存在大量的氢键