聚丙烯酰胺特点：聚丙烯酰胺分子中具有阳性集团（-CONH2）,能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。PAM用作污水处理，对水中有机物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。
聚丙烯酰胺的分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附,有着极强的絮凝作用。本公司聚丙烯酰胺产品分作：阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型不同分子量不同离子度的四种系列产品。广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、制糖、医药、洗煤、选矿等领聚丙烯酰胺（Polyscrylamide）简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂，分阳离子、阴离子、非离子型，分子量在300-2000万之间，产品外观为白色或略带粉末，易溶于水。特别对酸性和偏酸性水中的有机悬浊物和赤泥起絮凝沉淀及泥液分离作用，用量少、制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。聚丙烯酰胺外观：固体产品外观为白色或略带粉末，液态为无色黏稠胶体状，易溶于水，温度超过120℃易分解。聚丙烯酰胺性质：聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)简称PAM，俗称絮凝剂或凝聚剂，分子式为+CH2-CHn是线状高分子聚合物，分子量在300-2000万之间。
域。
聚丙烯酰胺指标要求：
阳离子聚丙烯酰胺PAM分子量300-2200(万) 离子度10-70 (%)外观白色颗粒粉末。
阴离子聚丙烯酰胺PAM 分子量300-2200万外观白色颗粒粉末。
聚丙烯酰胺使用方法：使用形态为0.1-0.2℅水溶液，必须用PH≤7的水配制，配成稀溶液后极易水解。应随配随用或在当天用完，不宜长时间存放。PAM用于水处理可以单独使用，也可以和PAC配合使用，但两者搅拌必须分开进行，用根据各自情况确定稀释加水量和投加量大小。
聚丙烯酰胺使用方法及注意事项：
1.配成0.2％浓度的水溶液以使用中性不含盐的水为宜。
2.因本品适用的水体PH值范围比较广泛，一般投加量为0.1-10ppm（0.1-10mg/l）。
3.充分溶解。要求溶解时将水体充分搅拌起来后再缓慢、均匀加入药粉，防止出现大块絮团和鱼眼现象而引起的阻塞管道和泵。
4.搅拌速度一般为200转／分钟为宜，时间不少于60分钟，适当提高水温20-30摄氏度，可加速溶解。药液最高温度应小于60度。
5.确定最佳口药量。使用前先通过实验确定最佳用量。因用量过低，不起作用，用量过高，反而起反作用，超过一定浓度时，PAM不但不絮凝，反而分散稳定使用。
6.本品应储存在阴凉、干燥的地方，防止受潮。
7.工作场地要经常用水冲洗，保持清洁。因其枯度大，散落地下的PAM遇水地面光滑，防止操作人员滑跌引发安全事故。
8.本产品内衬塑料袋，外层用塑料复膜编织袋，每袋25kg。
聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）简称PAM，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。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。PAM的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。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。产品外观为白色粉末，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；加热到100℃稳定性良好，但在150℃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23℃1.302。玻璃化湿度153℃，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
聚丙烯酰胺使用特性
1）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。
2）粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。
3）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%。4）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。
聚丙烯酰胺PAM的作用原理简介
1）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）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）表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4）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
开题报告 一、课题名称 聚丙烯酰胺的制备。 （一）主要原料极其规格 丙烯酰胺聚合级工业品 M E TA MS 工业级 （甲基氧代乙基二甲基氨甲基硫酸酯） （二）制法 丙烯酰胺与适宜的阳离子单体（如ME T AM S）在水-特丁基醇（TB A）中自由基催化下发生沉积共聚合反应而制得聚丙烯酰胺。 （三）流程说明 配制好的50%液态丙烯酰胺单体溶液，通过离子交换塔，除去聚合抑制剂铜离子后，间断的加入沉积共聚合反应器然后加入精致水、蜜白胺和循环的TB A溶剂，再加入液态缓冲剂氯化铵，用氮气吹扫，除去残余的氧后，再加入催化剂-活化剂溶液。在聚合反应器中进行绝热反应，温度为50~60度、反应时间5~6h 聚合物的收率是定量的。 产物为悬浮于水和TB A中的微粒。通过离心机分出水和TB A，再将粒料在干器中进行干燥包装出厂母液经精制循环使用。二、课题研究的目的和意义 设计一种聚丙烯酰胺的生产工艺流程，能用于中试生产，工业及民用水处理的需求。 聚丙烯酰胺再合成水溶性聚合物中是用途最广、用量最大的，自五十年代用于造纸工业作为添加剂，已有四十多年的历史。采用不同的聚合工艺，引入不同的官能团，可得到一系列具有不同分子量和不同电荷密度的产品，使其应用范围更加广泛，现已被称为标准的造纸助剂。据报道，美国1985年用于造纸作为助流助滤剂的PA M为8700吨，1985—1990年间增长6—10%。因此
研究和开发高质量的PA M具有一定的理论价值和实际意义。 本课题的目的是研制出一种固含量高、分子量高、溶解迅速、稳定好、单体残存量少的聚合物乳胶产品，要求其生产工艺简单，生产成本低的生产工艺流程。 三、课题研究的对象 聚丙烯酰胺产品规格：有聚丙烯酰胺粉剂、非离子型和阴离子型干粉、胶体等。 聚丙烯酰胺产品用途：用作油田泥浆处理剂、污水处理剂、纺织上浆、纸张补强剂、絮凝剂等，广泛应用于石油、冶金、纺织、食品等工业。 1、石油工业 聚丙烯酰胺虽然对水的表面张力降低很小，但分子中有活性基团，吸附于界面之后，能改变界面状态，多年来作为增稠剂、降失水剂、絮凝剂、分散剂、降阻剂、阻垢剂、流度控制剂用于石油工业，提高钻井流体流动性和石油采收率，并减少流体阻力。 作为泥浆性能调整剂，经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体流失等。用PA M调节的钻井泥浆相对密度低，固体含量少，能减轻对油气层的压力和堵塞，容易发现油气层，并有利钻井。 此外，还可大大减少卡钻事故，减轻设备磨损，并能防止井漏和坍塌，使井径规则。在提高石油采收率的三次采油方法中，聚合物驱油技术占有重要地位 在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水。PAM类堵水剂的发展甚快，用量大，具有对油和水渗透能力的选择性。选择性堵水这一点是其他堵水剂所没有的。采用P AM还可调整地层内吸水剖面及封堵大管道，实践中已见到良好效果。 从70年代以来，国际上发展起来一种新型发醇产品—黄原胶，它是由甘蓝黑腐单细胞菌以碳水化合物为主要原料（如玉米、淀粉等），经生物工程的手段得到的一种高分子微生物聚合物。
高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成 Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景：阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应 用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前，阳离子聚丙烯酰 胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量 的75%～80%。近年来，国内对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场 需求在不断增加，但在应用方面，大多局限于污水及污泥处理，用 于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中，存在价格昂贵缺乏成 品的质检和有效的卫生监控等问题，使得絮凝剂的卫生安全存在较 大隐患。 在一些情况下和一定范围内，阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大，处理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难 以去除的有机污染物有较好的去除效果，但由于聚丙烯酰胺产物中 存在未聚合的丙烯酰胺单体，丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性 和遗传毒性的致癌物，极大的限制了其在原水处理中的应用目前，国内对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子 质量，对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此，为了满 足国内市场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯 酰胺中残留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适 用于饮用水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺（Polyacrylamide ，PAM）是丙烯酰胺及其衍生的 均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高 之分，一般来说，100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中低 分子量、1000 万以上高分子量。所以高分子量聚丙烯酰胺是分子量 在1000万以上有机高分子聚合物。 1.2高分子量聚丙烯酰胺的分子结构 高分子量聚丙烯酰胺的分子结构为：
聚丙烯酰胺合成工艺 （1）A原理：丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法，主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 B.丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题：①聚合热为82.8 kJ/mol，相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。②是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。③是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。④是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。
聚丙烯酰胺 1、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有不同的使用性质和用途。 2、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。
高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景：阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前，阳离子聚丙烯酰胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量的75%～80%。近年来，国对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场需求在不断增加，但在应用方面，大多局限于污水及污泥处理，用于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中，存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题，使得絮凝剂的卫生安全存在较大隐患。 在一些情况下和一定围，阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大，处理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以去除的有机污染物有较好的去除效果，但由于聚丙烯酰胺产物中存在未聚合的丙烯酰胺单体，丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和遗传毒性的致癌物，极大的限制了其在原水处理中的应用目前，国对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量，对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此，为了满足国市场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺（Polyacrylamide ，PAM）是丙烯酰胺及其衍生的均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高之分，一般来说，100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中
聚丙烯酰胺合成技术与应用介绍 聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺(AM)均聚或1其他单体共聚而成的质量分数为50%以上的线型水溶性高分子化学品的总称。由十其结构单儿中含有酰胺基，易形成氢键，所以具有良好的水溶性，广泛应用于石油、金属及化学矿山开采、水处理、纺织、造纸等行业。PAM 系列产品可分为非离子型(NPAM)、阳离子型(CPAM)、阴离子型(APAM)和两性4大类。相对分子质量大小是PAM主要性能指标之一。 1 PAM的合成方法 PAM一般由自由基引发聚合合成，主要有本体法、水溶液法、乳液法和悬浮法等合成方法。根据聚合是否加入其他单体，又可分为均聚和共聚2种，PAM产品形态有水溶液、乳剂和粉剂等。 1. 1水溶液聚合法 水溶液聚合法是将单体AM和引发剂溶解在水中的聚合反应，是目前应用较广泛和成熟的技术。所得PAM产品有胶状和粉状2种，其胶体采用质量分数为8%-10%或20%-30% AM的水溶液在引发剂作用下直接聚合而得，产物经脱水干燥后可得粉状产品。产物相对分子质量为7万-700万。该法优点为安全、工艺设备简单、环境污染小，缺点是产物固含量低，仅为8%-15%，且易发生酰亚胺化反应，生成凝胶。 在PAM的水溶液聚合中，引发剂在很大程度上决定了聚合反应后得到产物的相对分子质量、产率，因而新型引发体系的开发是AM 水溶液聚合研究的关键。蔡开勇等人研究了过硫酸钾一胺体系、过硫
酸钾连二硫酸钠体系、有机过氧化物、浪酸盐或氯酸盐、金属离子等五类氧化还原引发体系对合成PAM相对分子质量的影响，发现过硫酸钾一连二硫酸钠体系是合成高相对分子质量PAM的有效引发体系。吴挡兰等人采用复合氧化还原引发体系，得到相对分子质量为3. 05 X 106的PAM。穆志坚采用过硫酸钾一氮三丙酰胺引发体系，在最佳土艺条件下，得到相对分子质量为6.2X105的PAM,转化率为98. 94%。张宝军等人开发出一种新型氧化还原引发体系，以AM和丙烯酸钠为单体，进行水溶液自由基共聚合反应，合成了相对分子质量高达1.8X107，过滤比为1. 24的超高相对分子质量PAM。 双官能度引发聚合是自由基聚合中一个很活跃的研究领域，它直接影响聚合速率和聚合物性能，包括端基性能、相对分子质量大小、结构等。Shah和8me、首次提出自由基“逐步聚合”概念，指出双官能度引发齐」能够用十自由基均聚制备超高相对分子质量聚合物。日木江畸厚等人使用双官能度过氧化物Luperox-2, 5-2, 5与NaHS03及Fev组成的氧化还原引发体系引发AM溶液聚合，制备了高相对分子质量的PAM}I-7。黄利铭等人以双官能度氧化还原引发体系为主，配合偶氮化合物引发剂组成新型复合引发体系，在低温下采用均相水溶液聚合法引发AM均聚，制备相对分子质量高达2 000万的PAM。 西南石油学院的胡星琪研究小组开发了一种新型的基十后过渡金属和业硫酸氢钠的AM水溶液聚合用引发体系，该体系的特点是不需要氮气保护，在常温不搅拌的情况下即可引发AM的水溶液聚合反应，日反应过程平稳可控，不易发生爆聚，可得到相对分子质量在
PAM申华原料规格： 申华化学工业有限公司 原料规格表M40-RAD-01 RAW MATERIAL SPECIFICATION 1、原料名称（Material） 原料编号（Code No.）M-4030 版别：1.0 原料名称（Material）聚丙烯酰胺(部分水解)〖Polyacrylamide (PAM)〗 2、规格项目（Specifications） 规格项目（Specifications）指标（Limits）测试方法（Test Method） Appearance White Grain Total Solid / % ≥90 Solubilization Speed / hr ≤1.5 Anion Content / % 20-30 即水解度 Free Monomer / % ≤0.05 3、分子式（Formula） ?[?CH2?CH?]m?[?CH2?CH?]n? ∣∣ C＝O C＝O ∣∣ NH2O Na 4、分子量（Molecular Weight）：3000,000-13000,000 聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部门。 一、市售产品规格及主要技术指标 技术指标名称PAM 阴离子PAM 非离子PAM 阳离子PAM 复合离子 外观白色或微黄色粉末 粒径，mm < 2 固含量(%) ≥ 88 溶速(mim) ≤ 1.5 不溶物(%) ≤ 2 分子量(万) 500-2400 300-600 300-800 800-1500 水解度(%) 13-30 5-15 离子度5-50 10-20 注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内根据市场价格面议 加强混凝作用 ⑴聚合氯化铝（PAC）聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加工制成。其分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m ，其中m为聚合度，单体为铝的羟基配合物Al2(OH)nCl6-n ，通常n=1~5，m≤10。聚合氯化铝溶于水后，即
最全的聚丙烯酰胺分类与特点详解 有代表性的高分子聚丙烯酰胺有：非离子型聚丙烯酰胺（简写NPAM，分子量800-1500万）、阴离子型聚丙烯酰胺（简写APAM，分子量800-2000万）、阳离子聚丙烯酰胺（简写CPAM，分子量800-1200万，离子度10%-80%）。用量一般为废水量的百万分之一至百万分之二。 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品特性：阴离子聚丙烯酰胺（APAM）外观为白色粉粒，分子量从600万到2500万。水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为4到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。 阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）产品特性：阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）外观为白色粉粒，离子度从20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。呈高聚合物电解质的特性，适用于带阴电荷及富含有机物的废水处理。适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
两性离子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺水解共聚而成。分子链上既有阳电荷，又有阴电荷的两性离子不规则聚合物。 非离子聚丙烯酰胺（简写NPAM) 产品特性：非离子聚丙烯酰胺系列产品是具有高分子量的低离子度的线性高聚物。由于其具有特殊的基团，便赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体的作用。污水处理剂：当悬浮性污水显酸性时，采用非离子聚丙烯酰胺作絮凝剂较为合适。这时PAM起吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，达到净化污水的目的。也可用于自来水的净化，尤其是和无机絮凝剂配合使用，在水处理中效果最佳。
第36卷第1期2017年3月 中南民族大学学报（自然科学版） Journal of South-Central University for Nationalities( Nat. Sci. Edition) Yol.36 No.1 Mar.2017 高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究 肖新才,张瑞连，熊小翠，胡蓉蓉，马文婷 (中南民族大学药学院，武汉430074) 摘要为了提高水凝胶的弹性性能，采用微凝胶法制备了高弹性的聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶.先采用沉降聚 合法制备了 PAAM微凝胶，再以此充当交联剂代替传统的化学交联剂和引发剂，制备了高机械性能的PAAM水凝 胶.同时探讨了丙烯酰胺浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的体积比对PAAM水凝胶弹性性能的影响.结果表明：随着丙烯酰胺的浓度的增大，凝胶柱的弹性模量变大;随微凝胶成型温度越高，形成的水凝胶的弹性模量越小;当 微凝胶与水的体积比为1:1时，水凝胶的弹性模量较大，增加或减少微凝胶的量均会使得水凝胶的弹性模量 变小. 关键词聚丙烯酰胺;微凝胶;高弹性;微凝胶法;弹性模量 中图分类号TQ460.1;R944.1 文献标识码A文章编号16724321(2017)014)047-05 Preparation and Tensile Property of Highly Elastic Polyacrylamide Hydrogel Xiao Xincai, Zhang Ruilian, Xiong Xiaocui, Hu Rongrong, Ma Wenting (School of pharmaceutial Sciences, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430074, China) Abstract To improve the elasticity of the hydrogels, microgel method was applied to prepare highly elastic polyacrylamide (PAAM) hydrogel. PAAM microgels were prepared by sedimentation polymerization, then highly elastic PAAM hydrogel was prepared using the microgels as the crosslinker instead of the traditional chemical crosslinker and initiator. The effects of acrylamide concentration，polymerization temperature，volume ratio of the microgels and water on the elasticity of the hydrogels were investigated. The results indicated that the elasticity modulus of PAAM hydrogel increased with the increase of acrylamide concentration and decreased with the polymerization temperature. The modulus was largest when the volume ratio of the microgels and water was 1 : 1，which would decrease regardless of decreasing or increasing the microgels content. Keywords polyacrylamide；microgel；high elasticity；microgel method；elasticity modulus 聚丙烯酰胺（PAAM)具有典型的三维网络结构、无毒副作用、性能稳定，被广泛应用于生物水凝胶的制备[1]，如蛋白质分离[2’3]、药物释放[4’5]、土壤 改良剂[6]等.由于PAAM水凝胶的机械强度较低，使其在强度要求相对较高的领域，如人工肌肉骨髂、记忆开关元件、机械传动装置及生物传感器等的应用受到很大的限制.传统的提高水凝胶机械强度的方法有增加交联密度、降低凝胶溶胀度、引人纤维状增强剂、制备互穿网络（IPN)等[7]，但操作较繁琐，或对水凝胶的机械性能的改善能力有限，或改变了 PAAM其本身的性能，使PAAM水凝胶应用受限. 传统的凝胶以I，亚甲基双丙烯酰胺为化学交联剂来制备.近年来，诸多研究者按此模式，通过 构建聚合物的交联来改变水凝胶的机械强度，如构 建拓扑结构[8]、双网络结构[9_11]、复合结构[12]，及加 人纳米凝胶作为交联剂制备水凝胶[m5]等.利用活 收稿日期20164)9-14 作者简介肖新才（1971-)，男，教授，博士，研究方向:药用高分子材料，E-mail:xcxiao@mail,https://www.doczj.com/doc/9317392683.html, 基金项目国家自然科学基金资助项目（21276287,20976202);中央高校基金科研业务费专项（CZW15017);中南民族大 学学术团队资助项目（XTZ 15013)
第36卷第6期辽 宁 化 工V ol.36,No.6 2007年6月L iaoning Chemical Industr y June,2007高分子量聚丙烯酰胺的制备 毛 欣,聂雅玲 (煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺113122) 摘 要: 丙烯酰胺溶液通过聚合反应制备了分子量大于2100万高分子量聚丙烯酰胺。聚合反 应最佳条件为:单体须经离子交换树脂进行纯化,EDT A浓度为0.1mg/L,单体浓度为25%~30%, 引发剂浓度为15mg/L,引发温度在15~20 ,聚合体系适宜的pH值范围7.5~8.5之间。探讨了聚 合工艺条件对聚合物分子量的影响。 关 键 词: 聚丙烯酰胺;絮凝剂;高分子量 中图分类号: T Q326.4 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2007)06038403 在有机高分子絮凝剂中,阴离子聚丙烯酞胺(APAM)是发展历史最长、技术最成熟、应用最广泛,因而也最受人们关注的。其优点是明显的:成本远远低于阳离子有机高分子絮凝剂和两性有机高分子絮凝剂、絮凝效果好、工艺成熟。此外,由于其高分子链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,使其除具备高分子链特性外同时具有优异的表面活性,广泛地应用于采油、造纸、选矿、洗煤、冶金、建材、土壤改良等领域[1]。近几年,超高相对分子质量聚丙烯酰胺由于其在絮凝方面的优良特性,正成为国内外研究的热点。目前研究的重点多集中在如何获得超高相对分子质量的聚合物产品,且更易溶于水和大分子功能化等方面。本文采用均聚后水解工艺制备高分子量聚丙烯酰胺,该工艺虽然多了一道后水解工序,但因聚合时不加水解剂,避免了其它杂质的影响,易得到高分子量产品[2]。笔者应用该工艺制备了分子量2100万的高分子量聚丙烯酰胺,并对聚合反应中的各影响因素较系统地进行了考察。 1 试验部分 1.1 试剂和仪器 试剂:丙烯酰胺(AM),离子交换树脂,ED T A,引发剂(主要成分为亚硫酸氢盐),均为分析纯试剂,国药集团化学试剂有限公司。 仪器:乌氏粘度计(温度300.1 ),沈阳卫工玻璃计器厂,恒温水浴,哈尔滨先行仪表厂,电子天平,上海天平仪器厂。 1.2 聚合物合成 将一定比例的AM,用去离子水溶解均匀后,用离子交换树脂过滤。然后添加EDT A,调节溶液pH7.5~8.5,控制温度15~20 ,溶液通氮保护下,加入引发剂引发聚合得到胶体聚合物。将胶块取出加碱捏合、烘干、粉碎、过筛,得到粉末产品。 1.3 聚合物分子量的测定 按照GB17514!1998测定分子量[3]。 2 结果与讨论 2.1 单体纯化对分子量的影响 生产聚丙烯酰胺的原料为液体丙烯酰胺,在丙烯酰胺的生产和运输过程中,为了防止丙烯酰胺进行自聚,往往加入了铜盐等阻聚剂,这样在常温下不能自聚,因此需要进行单体纯化处理。通常处理使用离子交换处理,净化掉加入的阻聚剂,有利于单体聚合。现将未纯化单体与纯化单体分别进行聚合,其分子量与聚合时间见表1。 收稿日期: 2007 01 17 作者简介: 毛 欣(1974-),男,研究生,工程师。
实验一聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1．熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺（PAM）的加聚反应。 2．熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺（PAM）可在过硫酸铵引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质析出，高分子的化学组成与反应物分子（单体）相同，所以这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子链增长到一定程度，既可通过分子间的相互纠缠形成网状结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺（PAM）可在碱溶液中水解，产生部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）： 随着水解反应的进行，有氨气放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节互相排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺（PAM）在油田中有许多用途。 三、仪器药品 酒精灯一套、烧杯、量筒、搅拌棒、台秤。 丙烯酰胺、过硫酸铵(10%)、氢氧化钠(10%)、PH试纸。 四、实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 ⑴用台秤称取100ml烧杯和搅拌棒的重量（W1），然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml 水，搅拌溶解，配得10%的丙烯酰胺溶液。 ⑵在恒温水浴中，将10%的丙烯酰胺溶液加热至60℃，然后加入15滴10%过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
⑶在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 ⑷半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2．聚丙烯酰胺的水解 ⑴称量制得的聚丙烯酰胺（W2），补加水，使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%。搅拌溶液，观察高分子的溶解情况。 ⑵加入4ml10%氢氧化钠溶液，放入沸水浴中升温至90℃以上进行水解。 ⑶在水解过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化，并检查氨气的放出（用润湿的PH试纸）。 ⑷半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 ⑸称量产物重量（W3），补加水，制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液，倒入回收瓶中。 五、数据记录及处理 1．记录并解释合成聚丙烯酰胺的各种现象。 2．记录并解释聚丙烯酰胺水解的各种现象。
聚丙烯酰胺 河南佰科聚丙烯酰胺厂生产的佰科牌阳离子聚丙烯酰胺是一类新型高效的有机高分子絮凝剂,因其分子链节上带有阳离子,与废水中带阴离子的胶体颗粒进行电荷中和作用,降低ζ电位,压缩扩散层。同时,阳离子型聚丙烯酰胺的长链产生架桥效应,使胶体絮凝。其它悬浮的颗粒也被吸附、包卷和捕集,并相互集结形成大的絮体,即“中和”与“架桥”作用。因此阳离子型聚丙烯酰胺在污水处理中越来越受到重视。另外，聚丙烯酰胺在市政污水处理领域也扮演着重要的角色。日益严格的法规促进了水处理工业的发展，市政污水处理领域不仅未受到金融危机的影响，反而表现出良好的增长势头。包括摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚和埃及等国家在内的北非地区出现了新的市政污水处理市场，而其他一些国家，例如沙特阿拉伯和卡塔尔，也正在加大对水处理的私有化投资。在工业废水处理方面，煤炭开采和热电站建设提供了巨大的业务空间，而对中水回用技术的日益关注也是一个市场推动因素。 子量在300-2000万之间，产品外观为白色或略带粉末，液态为无色黏稠胶体状,温度超过120℃易分解,易溶于水,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；加热到100℃稳 定性良好，但在150℃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23℃1.302。玻 璃化湿度153℃，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。 本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。贮存期：2年,25kg 纸袋（内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋）。堆高不超过10层. 聚丙烯酰胺产品详情：PAM为水溶性高分子聚合物， 不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体 之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳 离子和两性型四种类型。 度高，在阳离子絮凝剂中一般是指添加的阳离子单体多，阳离子单体很昂贵，所以，离子度往往和成本密切相关。在阴离子絮凝剂中则一般是水解后呈阴性的基团，如--COOH多，水解程度强。很多SS类型物质的表面往往带有电荷，显然，同样带有电荷的絮凝剂就可以利用异性相吸的原理来絮凝SS类型的物质。电荷中和后再利用聚丙烯酰胺本身的分子链来形成大的絮团。这个是污水絮凝剂的基本原理。 我国的印染企业大多集中在江浙广等地,所产生的废水基本上内部处理,印染废水处理常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。而这些要用到聚丙烯酰胺的地方选择各种离子度，混凝剂一般用阴离子聚丙烯酰胺，物理处理有用到阴离子或者非离子絮凝剂，生化污泥一般采用阳离子或者高分子量的非离子比较常见。 ?油田应用于油水分离 在油田开发过程中,为了提高油井产量和原油采收率,需要大量的水资源进行注水驱油同时,随着原油的采出,地层水和注入水又会随着原油一起被采出,在地面进行油水分离后产生大量采油污水,为节约水资源和降低水的应用成本,必须考虑采油污水的净化回用问题。针对姬塬采油区采油污水具有
聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成： 由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺： 随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。 三、仪器和药品 1.仪器 恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，电子天平。 2.药品
丙烯酰胺（化学纯），过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。四、实验步骤 1．丙烯酰胺的加聚反应 （1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。 （2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到60℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。 （3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。 （4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的水解 （1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。 （2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。 （3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至9 0℃以上进行水解。 （4）在水解过程中，慢慢搅拌，观察粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH试纸）。 （5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。 （6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。比较水解前后5％溶液的粘度。 （7）将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。 五、数据处理 聚丙烯酰胺的合成与水解原始数据表
高分子聚合物聚丙烯酰胺 1、有机高分子 高分子化合物即高分子量化合物（又称高聚物），一般常把分子量上万者称为高分子化合物。而高分子化合物的分子量相差较大，从几万、几十万、几百万到上千万不等。一般常见的高分子化合物其分子量虽高，但其组成元素的种类一般很少，以PAM为例。无论其分子高达几百万、上千万，其组成元素只有碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）四种。所以，高分子从其结构上大多是由几种相同的元素按同一比例构成，组成完全相同的简单结构单元以共价键重复结合而成的大分子。它的结构尤如一根链条，其简单结构单元好比链节，共价键好比销子，形成的链条就好比高分子化合物。所以高分子化合物的分子常称为高分子链，而其简单结构单元称之为链节（m）。链节数目（n）称之为高分子聚合度。链节数目的多少决定了其分子量的大小。显然，聚合度愈大，高分子的相对分子质量（M）也愈大。分子量的大小代表聚合度的高低或分子链的长短。因此： 高分子的相对分子质量=聚合度×链节数即M = n × m。 2、聚丙烯酰胺（PAM）的结构 聚丙烯酰胺在聚合过程中所得的产品分子量并不完全一样，它一般是分子大小不同的同系物的混合物，即每个分子都是由同种链节组成，但各个分子中所含链节数并不都相等。即每个分子的聚合度并不一定相同。故常说的分子量（或聚合度）系指其平均值。
若高分子链没有分支链者称为直链型高分子，若有分支则称为支链型高分子。若高分子链之间有支链连接而形成网状结构者称为体型高分子。 应该注意的是线型和体型之间并无明显的界限。例如含支链很多的线型其性质就接近于体型；而线型在某些低分子（如高价金属盐、甲醛……等）的作用下也可变为体型，这个变化过程称之为交联。 对于线型高分子而言，其平均分子量愈大（或平均聚合度愈大）则其分子链愈长。 在PAM的分子中决定其链节特性的是酰胺基（参见图四），它是亲水的极性基，但由于它不电离，故其亲水性有限。因此，PAM分子中它的数目的多少，即聚合度（链节数）是决定PAM性质，如溶解于水的能力，在水溶液中的状态等的关键因素，也将严重影响其絮凝能力。国内使用的PAM一般含有50 ~70万个链节（即聚合度为50 ~70万，分子量350 ~500万）。 3、部分水解聚丙烯酰胺（PHP）的结构 将PAM与碱共热，则其链节上的酰胺基将发生水解而生成羧钠基（参见图五），这种反应称为PAM的水解，生成产物叫水解聚丙烯酰胺。在水解过程中聚合度不变。 随着水解反应的条件（一般为碱量多少，水解温度，反应时间……）的不同，则PAM中发生水解的酰胺基数目（即其链节数）也不相同。一般情况下是使部分链节上的酰胺基发生水解，得到的产物称为部分
化学与物理交联协同增韧聚丙烯酰胺水凝胶的制备和性质表征水凝胶作为一种亲水的凝胶具有相当高的含水量,其含水量与生物组织相似(70%)甚至可达到更高。水凝胶具有良好的生物相容性,且表现出良好的柔韧性,刺激响应能力,以上性能为水凝胶在生物领域,组织工程方向的应用奠定了基础。然而,由于水凝胶含水量较高,其机械性能相对较差,严重的限制了水凝胶的应用。传统的化学交联水凝胶通过永久,不可逆的共价键相互连接的聚合物链组成,这 通常使水凝胶较脆,透明性差,网络结构断裂后不能自愈。 但是,化学交联网络结构易于调整,可以改变最终材料的机械性能。因此,传统的化学交联网络结构不可以被忽略,要巧妙加以改善就可以得到强韧水凝胶。在本文中,我们将物理交联与化学交联两种交联方式都引入到水凝胶网络体系中,制备强韧的,具有抗疲劳性能和快速自回复性能的水凝胶。在第一部分实验中, 我们将疏水缔合这种交联方式引入到水凝胶网络中作为物理交联中心,同时以 N,N′-亚甲基双丙烯酰胺作为化学交联剂,通过自由基聚合方式与亲水主链聚丙烯酰胺相链接,作为化学交联中心。 在杂化水凝胶网络体系中,化学交联为水凝胶网络提供了一个刚性骨架,来 支撑着整个水凝胶网络基质,疏水缔合作为物理交联中心能够通过胶束变形和甲基丙烯酸月桂酯(LMA)链的可逆解缠来有效的耗散能量,使得这种杂化水凝胶在 压缩应变为95%时,压缩强度可以达到8 MPa。此外,在连续压缩循环测试中,杂化水凝胶展现出了时间依赖性,快速自恢复性,抗疲劳性质。在第二部分实验中,我们期望得到强韧,具有拉伸性能的水凝胶,因此,我们改进了物理交联中心,并调 节了化学交联点的密度,从而得到了具有高拉伸强度,高断裂伸长率的具有快速 自恢复性和抗疲劳性质的由甲基丙烯酸月桂酯-聚丙烯酸丁酯微球(LMA-PBA)混 合胶束诱导的强韧杂化水凝胶(LMA-PBA+MBA gel)。在这个杂化水凝胶网络体系中,化学交联仍然作为一个刚性骨架支撑着整个水凝胶网络基质,LMA-PBA混合 胶束作为物理交联点,可通过胶束形变,LMA链的可逆解缠,PBA软粒子变形以及LMA-PBA间的可逆交联来耗散大量的能量,从而将有效的能量耗散机制引入到水 凝胶网络体系中,使得这种杂化水凝胶具有相当好的拉伸性能,最大拉伸应力可 达到1.4 MPa,断裂伸长率可达到2500%,同时具有快速自恢复性,抗疲劳性。 这两种通过物理交联与化学交联协同作用的,具有快速自恢复性,抗疲劳性
高分子量聚丙烯酰胺的合成(中英双语)
高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成 Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景：阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前，阳离子聚丙烯酰胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量的75%～80%。近年来，国内对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场需求在不断增加，但在应用方面，大多局限于污水及污泥处理，用于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中，存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题，使得絮凝剂的卫生安全存在较大隐患。 在一些情况下和一定范围内，阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大，处理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以去除的有机污染物有较好的去除效果，但由于聚丙烯酰胺产物中存在未聚合的丙烯酰胺单体，丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和遗传毒性的致癌物，极大的限制了其在原水处理中的应用目前，国内对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量，对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此，为了满足国内市场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺（Polyacrylamide ，PAM）是丙烯酰胺及其衍生的均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高之分，一般来说，100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中低分子量、1000 万以上高分子量。所以高分子量聚丙烯酰胺是分子量在1000万以上有机高分子聚合物。 1.2高分子量聚丙烯酰胺的分子结构 高分子量聚丙烯酰胺的分子结构为：
聚丙烯酰胺聚合工艺 （1）理论基础丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺： C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β－丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺，所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多，包括过氧化物、过硫酸盐、氧化－还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法，主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法，以前者应用最为广泛。此外也有采用γ－射线辐照引发固相聚合的报道。 丙烯酰胺水溶液聚合为聚丙烯酰胺水溶液时，聚合热为82.8 kJ/mol。相对来说放出的热量甚大，因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。其次一个问题是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大，为了减少其危害性，特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。第三个问题是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物，即干燥脱水问题。第四个问题是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为（1.72±0.3）×104和（16.3±0.7）×106Lmol-1s-1，与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2，此数值甚高，所以不存在链转移时，聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2
×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时，可能产生交联生成不溶解的聚合物，当聚合反应温度过高时，此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键，参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量，发现含氮量低于理论值，认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺，为了生产要求的分子量范围，须加有链转移剂，链转移常数如表所示。