聚丙烯酰胺及其衍生物

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1、聚丙烯酰胺及其衍生物聚丙烯酰胺及其衍生物第一章第一章 聚丙烯酰胺的特性聚丙烯酰胺的特性物理性质化学性质PAM的作用原理简介使用特性物理性质物理性质 聚丙烯酰胺（Polyacryamide，简称PAM），亦 称三号凝聚剂，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质，产品外观为白色粉末，无臭，易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好；平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。加热到100稳定性良好，但在15

2、0以上时易分解产中氮气，在 分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度（克）毫升。玻璃化湿度153，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。 单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。根据它可离解基团的特性分为阴离子型（如-COOH,-SO3H,-OSO3H等）阳离子型（如-NH3OH,-NH2OH,-CONH3OH)和非离子型。化学性质化学性质1 1、水解反应、水解反应 PAM 在80100碱性条件下，可以通过它的酰胺基水解而转化为含有羧基的聚合物，这种聚合物和丙烯酰胺-

3、丙烯酸钠共聚物的结构相似。反应式如下 ： 由于水解产物中还含有酰胺基团，这表示酰胺基并未完全水解，因此这种水解产物称为部分水解PAM。工业生产中，常采用在AM聚合前的溶液中加进碱，或者在聚合后的PAM胶体中拌进碱制造部分水解的的PAM。用这种方法很容易得到水解 度为30(物质的量分数)的阴离子PAM产品。但要制备高水解度(特别是70以上)的阴离子PAM产品时，要用AM和丙烯酸钠共聚的方法。2 2 、 交联反应交联反应 PAM与甲醛水溶液在酸性条件下共热可发生交联反应，分子间的酰胺基通过亚甲基而交联成不溶性凝胶。反应式如下 ： 凝胶生成速率随PAM和甲醛的浓度及温度增加而增加，乙二醛、脲醛树脂、

4、密胺树脂、酚醛树脂等均可与PAM发生交联反应。 3 3、羟甲基化反应、羟甲基化反应 在碱性条件下，PAM水溶液与甲醛在40-60可生羟甲基化反应。反应式如下 ： PAM和甲醛的羟甲基化反应在酸性和碱性条件下均可进行，在碱性条件(pH值810)时反应速率很快；而在酸性条件下反应进行得较慢。因为这时大多数甲醛都以链状形式存在，降低了其有效浓度。在高pH值下，上述反应在室温下也能进行，若加热到100以上则发生交联反应，生成不溶性凝胶。4 4、磺甲基化反应、磺甲基化反应 PAM与亚硫酸氢钠和甲醛在碱性条件下反应，可在酰胺基上引入磺甲基生成阴离子衍生物磺甲基化PAM。反应式如下：5 5、霍夫曼降解反应、

5、霍夫曼降解反应 PAM可与次卤酸盐(如次氯酸钠或次溴酸钠)在碱性条件下反应，该反应称为霍夫曼降解反应。反应式如下：6 6、胺甲基化反应、胺甲基化反应 PAM与甲醛和胺在碱性条件下作用，可生成N-甲基化丙烯酰胺聚合物，该反应称曼尼奇反应 。反应式如下： PAMPAM的作用原理简介的作用原理简介1 1、 絮凝作用原理：絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。2 2、吸附架桥：、吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。 3 3、表面吸附：、表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。 4 4、增强作用：、增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成 网状，从而起增强作用。 使用特性使用特性 絮凝性：絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。 粘合性：粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。 降阻性：降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80%。 增稠性：增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。