聚丙烯酰胺簡介：

　 聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）是丙烯酰胺(acrylamide,AM)及其衍生物均共聚和共聚物的統(tǒng)稱。

工業(yè)上將含有50%以上丙烯酰胺單體的聚合物都泛稱為聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺是一種線性水溶性高分子，是應(yīng)用比較廣泛的合成類水溶性高分子化合物。聚丙烯酰胺及其衍生物可作為絮凝劑、增稠劑、紙張?jiān)鰪?qiáng)劑等，在水處理、造紙、煤炭、石油、建筑、輕紡、地質(zhì)、礦采等行業(yè)均有廣泛應(yīng)用，有“百業(yè)助劑”之稱。

聚丙烯酰胺的制造工藝：

工業(yè)聚丙烯酰胺及其衍生物是通過丙烯酰胺自由基聚合制得。丙烯酰胺是一種不飽和酰胺，是一種重要的有機(jī)合成原料。目前90%發(fā)的丙烯酰胺用于生產(chǎn)聚丙烯酰胺及其衍生物，9%用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料的中間體，1%用于其他。

聚丙烯酰胺是一系列不同分子質(zhì)量的聚合物。在實(shí)際中應(yīng)用的是經(jīng)水解或與其他單體共聚生成的陰離子型、陽離子型及兩性離子型聚合物。從化學(xué)性質(zhì)上，聚丙烯酰胺可分為非離子型、陰離子型、陽離子型及兩性離子型; 從物理形態(tài)上可分為固態(tài)(粉末、珠狀)、膠體和液態(tài)(反相乳液、水溶液)。

聚丙烯酰胺的生產(chǎn)工藝	各離子型聚丙烯酰胺的分子結(jié)構(gòu)

聚丙烯酰胺的分類：

按其形態(tài)來分，有粉劑和膠體兩種。粉劑產(chǎn)品含聚丙烯酰胺92％，膠體產(chǎn)品含聚丙烯酰胺8％～9％。

按分子量來分，有高分子量、中分子量、低分子量3種。高分子量的產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量一般大于800萬，主要用在石油工業(yè)中的水處理；中分子量產(chǎn)品主要用于水處理，相對(duì)分子質(zhì)量一般為150萬～600萬；低分子量產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量一般小于20萬，主要用在紡織、造紙工業(yè)中的水處理，紡織品的漿料和紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。

按離子型來分，有陽離子型、陰離子型和非離子型。陽離子型一般毒性較強(qiáng)，主要用于工業(yè)用水和有機(jī)質(zhì)膠體多的工業(yè)廢水；陰離子型一般是聚丙烯酰胺的水解產(chǎn)品，由非離子型改性而來，它帶有部分陰離子電荷，可使這種線型聚合物得到充分伸展，從而加強(qiáng)了吸附能力，適用于處理含無機(jī)物質(zhì)多的懸浮液或高渾濁度水。

聚丙烯酰胺的使用特性：

絮凝性：PAM能使懸浮物質(zhì)通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。

粘合性：能通過機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用，起粘合作用。

降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80%。

增稠性：PAM在中性和酸性條件下均有增稠作用，當(dāng)PH值在10℃以上PAM易水解，呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，增稠將更加明顯。

聚丙烯酰胺(PAM)的作用原理簡介：

1)絮凝作用原理：PAM用于絮凝時(shí)，與被絮凝物種類表面性質(zhì)，特別是動(dòng)電位，粘度、濁度及懸浮液的PH值有關(guān)，顆粒表面的動(dòng)電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能使動(dòng)電位降低而凝聚。

2)吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。

3)表面吸附：PAM分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸附。

4)增強(qiáng)作用：PAM分子鏈與分散相通過種種機(jī)械、物理、化學(xué)等作用，將分散相牽連在一起，形成網(wǎng)狀，從而起增強(qiáng)作用。

聚丙烯酰胺的絮凝原理：

聚丙烯酰胺是線狀高分子絮凝劑，它主要是依靠架橋作用將不易沉降的小顆粒絮凝成團(tuán)，加速沉降速度。如下圖：

1、由懸浮顆粒形成的分散體 2、開始架橋絮凝 3、絮凝團(tuán)增大，開始沉降 4、沉降結(jié)束

聚丙烯酰胺的性能指標(biāo)：

分子量：

聚丙烯酰胺的分子量是其質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。按照GB 17514-2008《水處理劑 聚丙烯酰胺》的標(biāo)準(zhǔn)，先用毛細(xì)管粘度計(jì)測定其水溶液的粘度，然后換算出分子量。作業(yè)現(xiàn)場肉眼也可觀察，分子量較大的聚丙烯酰胺需要較長時(shí)間的攪拌才能溶解，水溶液粘稠，用手提起后，有時(shí)有拉絲現(xiàn)象。

水解度：

水解度是陰離子聚丙烯酰胺水解的程度，因?yàn)殛庪x子聚丙烯酰胺是在非離子聚丙烯酰胺與堿反應(yīng)后制得的，是不*的水解體。不同水解程度的陰離子聚丙烯酰胺由于其分子鏈上羧基數(shù)量的不同，導(dǎo)致電荷之間的排斥力不等，線性分子伸展的程度不同，因而導(dǎo)致絮凝能力的不同。有說法是水解度越大，聚丙烯酰胺的效果越好。這句話理論上是可以行的通的，聚丙烯酰胺的水解度大，可使得分子鏈基本*伸展開，按理說效果應(yīng)該更好，但在實(shí)際應(yīng)用中，卻往往不盡人意。這是由于此時(shí)的聚丙烯酰胺帶有的負(fù)電過多，容易與廢水中帶負(fù)電荷的顆粒相互排斥，效果反而會(huì)變壞。因此并不是水解度越高的聚丙烯酰胺效果越好。應(yīng)以實(shí)際情況為依據(jù)。

離子度：

離子度就是帶電荷的微粒的密度。離子度是衡量陽離子聚丙烯酰胺質(zhì)量的重要指標(biāo)，也與陽離子聚丙烯酰胺的價(jià)格直接相關(guān)。這是由于在聚丙烯酰胺中離子度一般是指添加的陽離子單體的多少，而陽離子單體的價(jià)格很高，因此離子度直接關(guān)系聚丙烯酰胺的生產(chǎn)成本。離子度越高電荷密度越大，聚丙烯酰胺效果越好，形成絮凝團(tuán)越密實(shí)。

聚丙烯酰胺的毒性：

聚丙烯酰胺本身無毒，因?yàn)樵谶M(jìn)入人體后，絕大部分在短期內(nèi)排除體外很少被消化道吸收。聚丙烯酰胺的毒性來留的丙烯酰胺單體和生產(chǎn)過程夾帶的有毒金屬。

聚丙烯酰胺為神經(jīng)性致毒劑，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用。因此各國衛(wèi)生部門均規(guī)定了聚丙烯酰胺產(chǎn)品中單體丙烯酰胺的含量，一般為0.5%-0.05%。應(yīng)用于一般的水質(zhì)凈化處理時(shí)，丙烯酰胺的含量在0.2%以下，若用于直接飲用水處理，單體丙烯酰胺的殘留含量將不得超過0.05%，且需控制聚丙烯酰胺的使用量。

聚丙烯酰胺的溶解：

聚丙烯酰胺的溶解過程稱為溶脹。首先是水分子向高分子絮凝劑內(nèi)部擴(kuò)散，使其膨脹，達(dá)到一定程度后，絮凝劑分子再向水中擴(kuò)散，形成粘稠的水溶液。絮凝劑分子量越大，水溶液的粘度越大，擴(kuò)散速度越慢，需要較長的時(shí)間才能溶解。若聚丙烯酰胺與聚合氯化鋁、等無機(jī)絮凝劑一起使用，則需添加無機(jī)絮凝劑攪拌后再加入聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺的用途：

聚丙烯酰胺在石油工業(yè)中的應(yīng)用：聚丙烯酰胺在石油工業(yè)中用作油田鉆井、采油、堵水、調(diào)剖、酸化、壓裂、水處理等。

驅(qū)油劑：聚丙烯酰胺能夠增加水體粘度降低水相的滲透率，還可以降低水油流度比減少指進(jìn)現(xiàn)象。

鉆井液添加劑：聚丙烯酰胺可以調(diào)節(jié)鉆井液的流變性，控制失水，改善鉆井液潤滑性和防塌性能。主要用于封堵井漏。

堵水調(diào)剖劑：聚丙烯酰胺具有對(duì)油和水的滲透能力的選擇性，對(duì)油的滲透性降低可超過10%，而對(duì)水的滲透性減少可超過90%。

壓裂液添加劑：聚丙烯酰胺壓裂液具有高粘度、低摩阻、良好的懸砂泵庫、濾失性小、粘度穩(wěn)定性好、殘?jiān)?、貨源廣以及配置方便和成本低的優(yōu)勢(shì)。

聚丙烯酰胺在水處理工業(yè)中的應(yīng)用：聚丙烯酰胺是應(yīng)用廣泛，能效高的高分子有機(jī)合成絮凝劑、沉降劑、助凝劑。

絮凝劑→絮凝性能、吸附性能→城市污水、生活污水、工業(yè)廢水等地下水和工業(yè)懸浮液固液分離工程

沉降劑→凝聚性能→提高水處理工藝的抗沖擊能力，濁度去除率高，色度去除率大，降低礬耗。

陽離子聚丙烯酰胺：陽離子聚丙烯酰胺適合含有機(jī)物、帶陰電荷的污水處理，用作污泥脫水劑。常用于酒精廠、味精廠、制糖廠、肉制品廠、飲料廠、紡織印染廠、城市污水處理廠、醫(yī)藥費(fèi)水處理、市政生活污水處理、皮革廠、熱電廠、化工廠等的污水處理中，同時(shí)也可做粘土膨脹劑、油田的稠化劑、造紙?jiān)鰪?qiáng)劑、助流劑等。適用于帶式機(jī)、離心機(jī)、壓濾機(jī)。

陰離子聚丙烯酰胺：陰離子聚丙烯酰胺適合用于含有機(jī)物、中性或者堿性、帶正電荷、濃度高、顆粒較粗的污水處理中，有助凝沉降作用。主要用于洗煤廢水處理、電鍍廠污水處理、選礦廠污水處理、鉆井泥漿材料、油田驅(qū)油劑、飲用水處理、造紙助劑、紙張干強(qiáng)劑、分散劑等。

非離子聚丙烯酰胺：非離子聚丙烯酰胺兼有陽離子聚丙烯酰胺和陰離子聚丙烯酰胺的特性，因此適合用于有機(jī)無機(jī)物混合污染的污水、呈中性或者酸性的污水處理中。主要用于煤礦洗選、紡織助劑、污水處理、冶金選礦、防沙固沙、化學(xué)灌漿劑、油田調(diào)剖堵水劑、土壤保濕劑等。

兩性離子聚丙烯酰胺：可用于生活污水處理、自來水處理、造紙?jiān)鰪?qiáng)劑、造紙助劑、油田助劑、紡織上漿劑、污泥脫水中。

聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應(yīng)用：

聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域可用作助留劑、助濾劑、均度劑等以提高紙張的質(zhì)量、料漿的脫水性能、細(xì)小纖維及填料的留著率，減少原料的消耗及環(huán)境污染。聚丙烯酰胺用作分散劑還可改善紙張的均勻度。此外聚丙烯酰胺還用于造紙廢水處理和纖維回收。

非離子聚丙烯酰胺主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強(qiáng)度提高纖維及填料的留著率；

陰離子聚丙烯酰胺主要用于紙張的干濕增強(qiáng)劑和助留劑；

陽離子聚丙烯酰胺主要用于造紙廢水處理和助濾作用，對(duì)于提高填料的留著率也有較好的效果。推薦閱讀：

陽離子聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

聚丙烯酰胺在紡織印染工業(yè)中的應(yīng)用：

聚丙烯酰胺可做織物的上漿劑和整理劑，可使產(chǎn)品附著牢度大、鮮艷度高還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑及紡織印染助劑。

聚丙烯酰胺在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用：

聚丙烯酰胺分子中帶有親水與憎水基團(tuán)，可做智能性凝膠，可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片等。

聚丙烯酰胺在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：

聚丙烯酰胺可做土壤結(jié)構(gòu)改良劑，有效改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤表層顆粒間的凝聚力，增大土壤表面的粗糙度，同時(shí)還有吸水保水作用。

聚丙烯酰胺在建筑業(yè)的應(yīng)用：

聚丙烯酰胺可以增強(qiáng)石膏水泥的硬度，提高濕法水泥制造中沉降槽的生產(chǎn)能力和水泥的可濾性，加速石棉水泥的脫水速度，聚丙烯酰胺凝膠可用于建筑物的填縫、修復(fù)及堵漏。

聚丙烯酰胺的其他應(yīng)用：

聚丙烯酰胺在日用業(yè)、食品業(yè)、冶金采礦業(yè)等行業(yè)都有較大的用途，且聚丙烯酰胺的用途將會(huì)越來越廣泛。

聚丙烯酰胺包裝：

聚丙烯酰胺采用防潮包裝，內(nèi)襯塑料袋，外層用塑料復(fù)膜編織袋。25kg/袋。外包裝字樣可根據(jù)客戶需求定制，有中文英文等。常見包裝如下：