聚丙烯酸钠
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聚丙烯酸钠(Polyacrylic Acid Sodium)是一种重要的高分子化合物,广泛应用于化工、医药、日化等领域。
它具有良好的吸水性、增稠性和分散性,被广泛用作水凝胶、分散剂和水处理剂等。
聚丙烯酸钠是一种无色或浅黄色的颗粒状或粉末状物质,具有良好的溶解性。
它的化学式为(C3H4O2)nNa,其中n为重复单元的数量,通常为几百至几千。
作为一种水溶性高分子化合物,聚丙烯酸钠在水中具有很高的溶解度。
在水溶液中,它会形成大量的负离子,表现出良好的离子性质。
这种离子性质使聚丙烯酸钠成为一种优秀的分散剂和分散稳定剂。
在某些领域,它还可以用作阻垢剂和缓蚀剂。
聚丙烯酸钠有着良好的吸水性能。
当吸水后,它可以迅速形成透明的水凝胶。
这种水凝胶具有良好的黏附性和保水性,被广泛应用于医疗保健、卫生用品等领域。
例如,它常用于制造婴儿尿裤中的吸湿层,能够快速吸收尿液并保持尿裤的干爽。
此外,聚丙烯酸钠还具有优异的增稠性能。
在一些化妆品和清洁剂中,它被用作增稠剂,能够赋予产品更好的黏稠度和质感。
同时,它还可以在油水两相中形成胶束结构,起到乳化和分散油脂的作用。
在水处理领域,聚丙烯酸钠也扮演着重要的角色。
由于其良好的离子性质和分散性质,它常被用作水处理剂,用于沉淀、过滤和清除水中的悬浮物和杂质。
此外,由于其抗垢、缓蚀性能,还可以用于锅炉水处理和金属表面处理等领域。
总的来说,聚丙烯酸钠作为一种重要的高分子化合物,在化工、医药、日化等领域有着广泛而重要的应用。
它的吸水性、增稠性和分散性能使其成为一种理想的功能性材料。
随着科学技术的不断进步,聚丙烯酸钠在更多领域的应用还有待进一步挖掘和拓展。
聚丙烯酸钠的结构简式1. 聚丙烯酸钠的定义聚丙烯酸钠是一种聚合物,其主要成分是丙烯酸钠单体。
它是一种无色或白色的粉末,可溶于水和一些有机溶剂。
聚丙烯酸钠具有高分子量和高黏度,常用作增稠剂、乳化剂和分散剂。
2. 聚丙烯酸钠的化学结构聚丙烯酸钠的化学结构可用简式表示,如下所示:在这个结构中,聚丙烯酸钠的主链由丙烯酸钠单体(CH2=CH-COO- Na+)通过共价键连接而成。
丙烯酸钠单体中的氧原子与相邻单体的碳原子形成酯键,使聚合物形成线性链状结构。
聚丙烯酸钠的侧链上没有其他官能团。
3. 聚丙烯酸钠的性质3.1 物理性质•外观:无色或白色粉末•溶解性:可溶于水和一些有机溶剂•密度:约为1.3 g/cm³•熔点:约为300℃3.2 化学性质•酸碱性:聚丙烯酸钠是一种弱酸性聚合物,其水溶液呈酸性。
•离子性:聚丙烯酸钠中的钠离子使其具有离子性,可与阳离子形成盐类化合物。
•亲水性:由于聚丙烯酸钠分子中含有带电的钠离子和羧基,具有较强的亲水性,可以吸附水分。
4. 聚丙烯酸钠的合成方法聚丙烯酸钠的合成方法一般有以下几种:4.1 自由基聚合法自由基聚合法是最常用的聚丙烯酸钠合成方法之一。
该方法通过引发剂引发丙烯酸钠单体的自由基聚合反应,得到聚丙烯酸钠。
4.2 溶液聚合法溶液聚合法是将丙烯酸钠单体溶解在水或有机溶剂中,通过引发剂引发聚合反应,得到聚丙烯酸钠。
该方法适用于高分子量的聚合物的合成。
4.3 乳液聚合法乳液聚合法是将丙烯酸钠单体和乳化剂溶解在水中形成乳液,通过引发剂引发聚合反应,得到聚丙烯酸钠。
该方法适用于制备乳液状聚丙烯酸钠。
5. 聚丙烯酸钠的应用5.1 增稠剂由于聚丙烯酸钠具有高黏度和高分子量的特点,常被用作增稠剂。
它可以增加液体的黏度和粘度,使其更易于悬浮固体颗粒或形成凝胶状物质。
5.2 乳化剂聚丙烯酸钠可以在水和油的界面上形成一层稳定的乳化膜,使水和油相互分散,形成乳液。
因此,它常被用作乳化剂,用于制备乳液状产品,如润肤乳、洗发水等。
聚丙烯酸钠解胶聚丙烯酸钠(Sodium polyacrylate)是一种广泛应用的高分子材料,具有良好的水溶性、生物相容性和环境友好性。
在实际生活中,聚丙烯酸钠制品可能会因为各种原因出现胶结现象,影响到使用。
本文将介绍聚丙烯酸钠解胶的原理、应用及注意事项。
一、聚丙烯酸钠的概述聚丙烯酸钠是一种线性高分子,其分子链由丙烯酸钠单元重复组成。
在水中,聚丙烯酸钠能迅速溶解,形成透明溶液。
由于其高吸水性,聚丙烯酸钠常用于制备吸水性材料、凝胶、涂料等。
二、聚丙烯酸钠解胶的原理聚丙烯酸钠解胶主要通过以下两种途径实现:1.物理方法:通过机械搅拌、超声波等物理手段,使聚丙烯酸钠分子链断裂,从而达到解胶的目的。
2.化学方法:采用化学试剂,如碱性物质、还原剂等,与聚丙烯酸钠发生反应,使其分子链断裂,实现解胶。
三、聚丙烯酸钠解胶的应用1.纺织行业:聚丙烯酸钠作为一种高效分散剂,可用于纺织浆料的制备,提高纤维的湿强度和干强度。
2.建筑行业:聚丙烯酸钠可作为混凝土减水剂,提高混凝土的流动性和抗冻性能。
3.日常用品:聚丙烯酸钠可用于制备洗发水、沐浴露等个人护理产品,提高产品的稠度。
四、聚丙烯酸钠解胶的注意事项1.选择合适的解胶方法,根据实际需求选择物理方法或化学方法。
2.操作过程中注意安全,避免与眼睛、皮肤等敏感部位接触。
3.化学方法解胶时,需严格控制试剂用量,避免过量导致环境污染。
4.解胶后对残留物进行妥善处理,遵守环保规定。
总之,聚丙烯酸钠解胶在实际应用中具有重要意义。
掌握解胶原理、应用及注意事项,能够帮助我们更好地利用这一高分子材料,解决实际问题。
聚丙烯酸钠简介聚丙烯酸钠属于水溶性直链高分子聚合物缩写PAAS,是一种新型功能高分子材料和重要化工产品,相对分子质量小到几百,大到几千万。
固态产品为白色或浅黄色块状或粉末,液态产品为无色或淡黄色粘稠液体。
溶解于冷水、温水、甘油、丙二醇等介质中,不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
易溶于氢氧化钠水溶液,但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子的增加,先溶液后沉淀。
对温度变化稳定,具有固定金属离子的作用,能阻止金属离子对产品的消极作用,是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。
聚丙烯酸钠属于水溶性直链高分子聚合物。
和大多数有机化合物一样,相对分子质量小的为液体,相对分子量大的为固体。
能够缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体,加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小,碱性时则粘性增大。
强热至300℃不分解。
久存粘度变化极小,不易腐败。
又因为是电解质,易受酸及金属离子的影响,粘度降低。
聚丙烯酸钠可以用作涂料增稠剂保湿剂;造纸的涂布分散剂;高吸水性树脂;土壤改良剂,以及在食品工业中做增稠剂、乳化分散剂等等,用途非常广泛。
因此,解析UV涂料的配方,对UV涂料中的成分作用有详细的了解,这对各个企业进行研发,把握市场动态显得急不可待,UV涂料产品剖析一般采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、质谱(MS)、X衍射分析(XRD)、ICP-MS、X荧光光谱分析、离子色谱分析等手段。
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聚丙烯酸钠聚丙烯酸钠聚丙烯酸钠简称PAANa,结构式为[-CH2-CH(COONa)]n-。
是—种水溶性树脂,分子量数百万,无色或淡黄色粘稠液体,呈弱碱性,能电离,有腐蚀性。
在PH=4附近时,容易凝胶;在PH=2.5时,近于溶解。
易溶于氢氧化钠水溶液,但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中会沉淀。
无毒。
分子式:[C3H3O2Na]n分子量:Mw <10000CAS号:9003-04-7性质:水溶性直链高分子聚合物。
白色粉末。
无臭无味。
遇水膨胀,易溶于苛性钠水溶液。
吸湿性极强。
具有亲水和疏水基团的高分子化合物。
缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体,其0.5%溶液的粘度约Pa•s,粘性并百因吸水膨润(如CMC,海藻酸钠)产生,而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长,表现粘度增大而形成高粘性溶液。
其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍。
加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小,碱性时则粘性增大。
不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
强热至300度不分解。
久存粘度变化极小,不易腐败。
因系电解质,易受酸及金属离子的影响,粘度降低。
遇二价以上金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)形成其不溶性盐,引起分子交联而凝胶化沉淀。
pH4.0以下时聚丙烯酸产生沉淀。
随着分子量增大,自无色稀薄溶液至透明弹性胶体。
性质、用途也随分子量不同而有明显区别。
用作造纸涂布分散剂,涂料浓度在65%~70%时,仍可有良好流变性和熟化稳定性。
分子量在1×103~3×103之间的,用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。
分子量在105以上的,用作涂料增稠剂和保水剂,可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长,避免水分析出,保持涂料体系稳定。
分子量在106以上的,用作絮凝剂。
还可用作高吸水性树脂,土壤改良剂,以及在食品工业中作增黏剂、乳化分散剂等。
溶解情况:遇水膨润,经过透明的凝胶态而变成粘稠液体。
易溶于苛性钠水溶液,在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中沉淀。
聚丙烯酸和聚丙烯酸钠1.引言1.1 概述概述聚丙烯酸(Polyacrylic Acid,简称PAA),是一种具有高分子量的无色固体或粉末状物质。
它属于一种聚合物,由丙烯酸单体组成。
聚丙烯酸钠(Polyacrylic Acid Sodium,简称PAAS),则是以聚丙烯酸为基础,经过中和而得到的钠盐形式。
这两种化合物在工业和科研领域都有广泛的应用。
它们的独特特性和多样的功能使其成为许多行业中必不可少的化学品。
聚丙烯酸和聚丙烯酸钠在水溶液中具有良好的可溶性,并且能够与其他物质发生反应,从而展现出各种不同的性质。
在本文中,我们将着重探讨聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的特性和应用领域。
首先,我们将详细介绍聚丙烯酸的特性,包括其化学结构、物理性质和热稳定性等。
随后,我们将探讨聚丙烯酸在各个领域的应用,如水处理、涂料、纺织品等。
然后,我们将转向聚丙烯酸钠,详细阐述它的特性和应用。
聚丙烯酸钠相对于聚丙烯酸而言,具有更好的水溶性和稳定性。
因此,它在一些领域的应用更加广泛。
我们将着重介绍聚丙烯酸钠在水处理、药物输送、油田开采等方面的具体应用。
最后,我们将对聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的特性和应用进行总结,并给出我们对未来研究的展望。
这些高分子化合物在许多领域的应用前景十分广阔,但仍然存在一些问题和挑战,例如合成方法的改进和性能的优化。
我们相信,在进一步的研究和发展中,聚丙烯酸和聚丙烯酸钠将会发挥更重要的作用,并为各行各业带来更多的创新和改进。
通过深入了解聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的特性和应用,本文旨在为读者提供一份全面的综述,以促进对于这两种高分子化合物的认识和应用。
希望本文能为相关领域的研究人员提供有益的参考,并推动这两种化合物在未来的研究和应用中发挥更大的作用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章的结构部分旨在向读者介绍本文的组织结构,帮助读者更好地理解全文内容。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的基本情况,并明确本文的目的。
聚丙烯酸钠的结构
聚丙烯酸钠是一种聚合物,其化学式为(C3H3NaO2)n,是一种具有线性结构的高分子。
聚丙烯酸钠是由合成的,具有高分子量和高度的溶解度。
聚丙烯酸钠的化学式中,C3H3NaO2表示分子中的单元,n表示单元的重复次数。
聚合
物中的单元都具有相同的化学结构,在聚合物中被连成长链。
聚合物链可以由不同类型的
单元组成,从而产生不同的性质和应用。
聚丙烯酸钠的结构中,由于单元的特殊性质,聚合物中的单元都具有一个带负电荷的
羧基。
这个负电荷使得聚合物具有很强的亲水性,因为它们可以与水分子形成氢键。
这也
是聚丙烯酸钠在出现需要增稠效果时经常用作增稠剂的原因。
聚丙烯酸钠的结构还具有一些特殊的物理特性。
由于其带负电荷的结构,聚合物链之
间可以形成离子键,这些键可以在水中形成更为集中的聚集体。
此外,聚丙烯酸钠还可以通过交联的方式形成更复杂的结构。
这些交联可以通过化学
反应或物理交联两种方式实现,从而可以产生更高的机械强度和化学稳定性。
总的来说,聚丙烯酸钠的结构和性质可以通过分析其单元的特性和多肽的结构来解释。
了解聚丙烯酸钠的结构是理解它在各种领域应用的重要前提。
聚丙烯酸钠PAAS
Polyacrylic Acid Sodium (PAAS)
别名:2-丙烯酸钠均聚物、S聚丙烯酸钠 CAS No. 9003-04-7
结构式
一、性能与用途
PAAS无毒,易溶于水,可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。
PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀,从而达到阻垢目的;PAAS是一种常用的分散剂,除用作电厂、化工厂、化肥厂、炼油厂和空调系统等循环冷却水系统中的阻垢分散剂。
还广泛应用于造纸和纺织印染、陶瓷、涂料、建材等行业。
二、技术指标符合GB /T 2838-2010
项目指标
外观无色或黄色液体
固体含量% ≥30.0 50.0
游离单体(以AA计)% ≤0.5 1.0
密度(20℃)g/cm3≥ 1.15 1.20
pH(原液) 6.0-7.0 6.0-8.0
注:公司可根据客户要求定制不同分子量、不同固含量如50%的聚丙烯酸钠。
三、使用方法
PAAS常与其他水处理剂组成配方使用,PAAS具体配方及用量根据现场水质及设备材质情况由试验而定。
PAAS单独使用,一般使用浓度为2~15mg/L。
PAAS在其它行业如混凝土减水剂、印染使用时,应根据试验确定用量。
四、包装与贮存
PAAS用塑料桶包装,每桶25kg或200kg。
贮于室内阴凉处,贮存期为十个月。
五、安全与防护
PAAS为中性,操作时注意劳动保护,应避免与皮肤、眼睛等接触,接触后用大量清水冲洗。
1聚丙烯酸钠的性质1.1聚丙烯酸钠的物理性质聚丙烯酸钠为无色或淡黄色黏稠液体,易溶于水,呈弱碱性。
用做水处理剂聚丙烯酸钠的质量标准如表1.1所示。
聚丙烯酸钠耐热性很好,久存黏度变化极小,即使在高温下,也极为稳定。
如加热至300℃不会分解;经95~100℃热处理,聚丙烯酸钠的水溶液黏度仅降低3/10,而海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等天然黏稠液,其黏度降到初始值的1/10以下。
聚丙烯酸钠用于分离铝厂赤泥(red mud)十分有效,就是基于聚丙烯酸钠具有优良的热稳定性。
除热稳定性之外,聚丙烯酸钠水溶液还具有优良的冷冻稳定性、机械稳定性和贮存稳定性,在经过冻结、搅拌和长期贮存后,其黏度均无显著变化。
此外,聚丙烯酸钠水溶液生物稳定性也比较好,不易腐败。
聚丙烯酸钠的分子链中含有大量的强亲水性基团(_tOONa),因此其吸湿性极强。
干燥产品在空气中可以吸湿自重的10%,而高吸水树脂则可以吸收自重1000倍以上的蒸馏水;但在无机盐等电解质溶液存在的情况下,其吸水性能将下降。
聚丙烯酸钠水溶液成膜相当困难。
但可以用浸渍或涂布方法,在表面上制成透明均一的涂膜。
聚丙烯酸钠具有许多优异的性能,不同分子量的聚合物其亲水性、硬度、强度、附着力等性能差别很大。
这些差异及它们本身具有的许多优异的物理和化学性质是这些聚合物获得广泛应用的基础。
1.2聚丙烯酸钠的化学性质(1)化学反应性聚丙烯酸钠可与醇类、环氧化合物等反应,生成相应聚丙烯酸酯。
当与多元醇(如7,--醇和甘油)反应时,则可以导致聚合物的交联,使聚合物具有不溶于水的特性,因而在纺织上胶时可用作耐久涂料。
聚丙烯酸钠可与二价以上的金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)形成不溶性盐,引起分子交联而凝胶沉淀。
丙烯酸聚合物可以与聚醚生成一种缔合络合物,也可以与聚乙烯吡咯烷酮反应生成相似的络合物。
聚丙烯酸与各种黏土之间也能生成络合物,与尼龙之间也存在着络合效应。
在150"C或更高的温度下,聚丙烯酸失去水及其它挥发物,主要产物是聚丙烯酸酐;在300"C左右可以进一步反应,随着二氧化碳的析出而形成环酮结构;在350。
1聚丙烯酸钠的性质1.1聚丙烯酸钠的物理性质聚丙烯酸钠为无色或淡黄色黏稠液体,易溶于水,呈弱碱性。
用做水处理剂聚丙烯酸钠的质量标准如表1.1所示。
聚丙烯酸钠耐热性很好,久存黏度变化极小,即使在高温下,也极为稳定。
如加热至300℃不会分解;经95~100℃热处理,聚丙烯酸钠的水溶液黏度仅降低3/10,而海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等天然黏稠液,其黏度降到初始值的1/10以下。
聚丙烯酸钠用于分离铝厂赤泥(red mud)十分有效,就是基于聚丙烯酸钠具有优良的热稳定性。
除热稳定性之外,聚丙烯酸钠水溶液还具有优良的冷冻稳定性、机械稳定性和贮存稳定性,在经过冻结、搅拌和长期贮存后,其黏度均无显著变化。
此外,聚丙烯酸钠水溶液生物稳定性也比较好,不易腐败。
聚丙烯酸钠的分子链中含有大量的强亲水性基团(_tOONa),因此其吸湿性极强。
干燥产品在空气中可以吸湿自重的10%,而高吸水树脂则可以吸收自重1000倍以上的蒸馏水;但在无机盐等电解质溶液存在的情况下,其吸水性能将下降。
聚丙烯酸钠水溶液成膜相当困难。
但可以用浸渍或涂布方法,在表面上制成透明均一的涂膜。
聚丙烯酸钠具有许多优异的性能,不同分子量的聚合物其亲水性、硬度、强度、附着力等性能差别很大。
这些差异及它们本身具有的许多优异的物理和化学性质是这些聚合物获得广泛应用的基础。
1.2聚丙烯酸钠的化学性质(1)化学反应性聚丙烯酸钠可与醇类、环氧化合物等反应,生成相应聚丙烯酸酯。
当与多元醇(如7,--醇和甘油)反应时,则可以导致聚合物的交联,使聚合物具有不溶于水的特性,因而在纺织上胶时可用作耐久涂料。
聚丙烯酸钠可与二价以上的金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)形成不溶性盐,引起分子交联而凝胶沉淀。
丙烯酸聚合物可以与聚醚生成一种缔合络合物,也可以与聚乙烯吡咯烷酮反应生成相似的络合物。
聚丙烯酸与各种黏土之间也能生成络合物,与尼龙之间也存在着络合效应。
在150"C或更高的温度下,聚丙烯酸失去水及其它挥发物,主要产物是聚丙烯酸酐;在300"C左右可以进一步反应,随着二氧化碳的析出而形成环酮结构;在350。
C 或更高的温度下,则形成降解的结构。
(2)高分子电解质特性丙烯酸钠聚合物是水溶性高分子电解质,属于分子胶体。
可连结成链状并有众多离解基团。
因此当其溶于水时,大部分解离成高分子离子和许多小分子离子(Na+)。
由于大分子链上羧酸跟负离子的作用,在大分子链附近存在较强的静电力,使得大分子链上的羧酸根与阳离子之间的静电吸引力远大于相应的单体羧酸根与相同阳离子之间的静电吸引力。
羧酸根对阳离子的束缚作用随聚合物解离程度增大、阳离子价数增加、离子半径减小而增加,因此聚丙烯酸及其钠盐对二价金属离子的束缚作用比对一价金属离子强。
正是由于高分子电解质这种独特性质,使得聚丙烯酸钠在许多领域内得到应用。
当聚丙烯酸钠溶于水时,低分子离子(Na勺从高分子链上离开,高分子离子就变为超多价离子,带有众多的负电荷。
由于同种离子相斥,与未离解时相比,高分子离子变得具有伸展成完全棒状链的倾向。
因为这种倾向,高分子离子的有效电荷增加。
但随着高分子离子有效电荷增加,则已电离出去的低分子离子,被变强的静电引力所吸引,又重新聚集到高分子离子周围,固定在高分子上。
相当于高分子离子的有效电荷又减少了,同种离子的斥力变弱,高分子离子链呈现由棒状变为缠结状屈曲的倾向。
结果高分子离子就处于伸展和屈曲这两个相反作用的平衡状态之中。
当聚丙烯酸钠形成缠结状高分子链时,由于其大分子离子所具有的高电荷强烈吸引反离子,并将他们固定下来,反离子浓度比聚合物离子链周围溶液中浓度高,因而对外部所具有的渗透压就变大。
与此相反,反离子开始从高分子相离去,高分子离子受反离子影响小。
由于同种电荷相互间的斥力,高分子离子再次伸展成为棒状。
聚合度为1000的聚丙烯酸钠水溶液,缠结时的直径是lOem。
若用碱中和,伸展为棒状,长度达lOm。
可见,离解性的高分子电解质溶于水时,在黏度、渗透压诸方面,均呈现特异的性质。
(3)黏度特性聚丙烯酸钠水溶液浓度为0.5%时,黏度约为1Pa.s,与CMC(羧甲基纤维素钠)的黏度大体相等,是海藻酸钠的15"-'20倍。
加热处理、中性盐类、有机酸类等对其溶液黏度影响很小;碱性条件下,其黏度增大。
聚丙烯酸钠是电解质高分子,可溶于水和极性溶剂。
与非电解质高分子有极大的不同,其稀溶液的黏度对浓度显示出特异的关系,非电解质高分子的比浓黏度随浓度的增加而缓慢增加,而聚丙烯酸钠的比浓黏度随溶液的稀释而显著增大。
这种反常的现象叫聚电解质效应。
这是因为随着溶液的稀释,聚合物电离度增大,每个大分子链上的羧酸根阴离子增加,促使原来卷曲的大分子链伸展开来。
随着溶液的稀释,水分子向高分子线团内部扩散,使其体积膨胀。
线团的膨胀和分子链的伸展都使分子间运动的阻力增大,使黏度上升。
除了溶液浓度之外,其可以影响聚电解质离解的酸、碱、或盐也会影响其黏度。
以聚丙烯酸为例,当其溶于水时,离子化程度不高,呈整齐的线圈状(缠结状),水溶液黏度也较低。
若在其中加入稀盐酸,则会使离解度进一步减小,呈线圈状态的比例增加,黏度进一步降低。
若添加氢氧化钠,则会使离解度增加,缠结的大分子链伸展开来,黏度增大。
但是如果达到完全中和,再添加过量氢氧化钠,则钠反离子增加,将抑制聚合物链的离解,并使羧基间的斥力为钠反离子所中和,从而导致部分聚合物链缠结化,溶液黏度又开始降低。
如果在聚丙烯酸钠水溶液中添加食盐、氯化钙、芒硝等中性盐,则羧基间的斥力因受添加金属离子(反离子)的影响而变弱,产生缠结状的倾向,水溶液的黏度因而降低。
在这种情况下,添加中性盐的浓度越高,吸附、固定在高分子离子上的反离子越多。
而且如果反离子是多价金属离子,则更容易固定在高分子上,使高分子链的有效电荷减少,链间的静电斥力减弱,使高分子链趋于缠结,水溶液黏度降低。
而且,即使同样是一价离子,钾离子的固定能力也比钠离子强。
同时添加中性盐可以使聚合物分子线团内外渗透性均一,从而消除了聚电解质效应,逐渐丧失异常的黏度特性,表现出非电解质高分子的性质。
(4)吸附特性丙烯酸钠对悬浮在水中的阴离子、阳离子、非离子型的细小粒子都有凝聚作用,故在工业中作为絮凝剂、分散剂、增稠剂等得到广泛使用,并且日益受到重视。
聚丙烯酸钠具有这些用途与其吸附性能是分不开的。
用作絮凝剂时,聚丙烯酸钠在吸附基质问搭桥,当吸附基质在聚电解质分子链上吸附达一定量时,就会产生絮凝。
而且,若是长链线型高分子,其凝聚力还会有某些程度的增大。
聚丙烯酸钠的凝聚作用,尤其对胶体状悬浮液的凝聚作用,主要有两方面的因素。
第一,丙烯酸聚合物电离后带负电荷,中和了水中带正电颗粒的电荷,构成准离子键。
第二,由于高分子电解质的电离,聚合物链伸展开来,使悬浮粒子的吸附及粒子之间的交联容易进行,就像是用聚合物链将悬浮粒子成串地连成串珠,也就是架桥作用。
随着高分子量聚丙烯酸钠用量增加和被凝聚的悬浮粒子在水溶液中的浓度增加,会导致过量地吸附分散的悬浮粒子。
结果,表面电荷反转,亲水性增大,显示保护胶体作用,使粒子分散体系稳定.聚丙烯酸钠对聚合物乳液有增稠作用,其作用机理是一个水溶性聚合物分子可以吸附几个乳液分子,导致分散体系整体地形成三维网状结构。
这种吸附作用主要有四种类型。
第一,范德华力相互作用,在同种性质的微粒之间总是互相吸引的;第二,静电相互作用,可以是排斥力,也可以是吸引力;第三,溶剂化效应带来的短程相互作用;第四,构象熵作用,这是聚电解质大分子特有的吸附作用,排斥与吸附均有可能。
根据聚电解质所处的条件不同,这四种相互作用导致聚电解质表现出不同的吸附性能。
影响吸附性能的因素主要有吸附基质的表面电荷(电荷密度和电性)、离子强度、溶液pH值、聚电解质分子量等。
聚电解质的吸附性能与其分子链的构象有着密切的关系,以上四种相互作用就是通过改变分子链构象而对吸附性能施加影响。
在不同条件下,聚电解质分子链将以环状(100p)、尾状(tail)、棒状(train)三种构象中的一种为主,从而导致了不同的吸附性能。
环状构象、尾状构象对分散作用有利,而棒状构象则对絮凝作用有利。
(5)对阳离子的束缚性在聚丙烯酸钠水溶液中添加钙、钡、铬、镁、锌、铝的氯化物,会产生不溶性凝胶。
这是由于聚丙烯酸链上的羧酸根对阳离子有束缚作用,这种束缚作用随聚丙烯酸离解程度的增大而增强,随阳离子价数的增加、离子半径的减小而增加。
因此同一种聚丙烯酸对二价金属离子的束缚作用比一价金属离子强:由于聚丙烯酸的羧酸基比聚甲基丙烯酸的羧酸基容易离解,因此在中和度相同时,聚丙烯酸对阳离子的束缚作用比聚甲基丙烯酸强。
羧酸根对阳离子束缚作用的机理是,聚丙烯酸钠分子链上有许多羧酸根负离子,这些负离子使大分子链附近存在强大的静电力,这些静电力使阳离子与大分子链上的羧酸根离子之间的亲和力比相应单体的羧酸根与同样的阳离子间的亲和力更大。
1.3低分子量聚丙烯酸钠的应用聚丙烯酸钠属阴离子型聚电解质,具有多种多样的物理化学性质,因而具有各种多样的用途,已在涂料、造纸、纺织、石油化工、采矿、食品、医药、化妆品、造纸、土建、水处理、农林园艺、生理卫生等等领域获得广泛应用。
因分子量的差,异聚丙烯酸钠具有不同的用途。
可分为低分子量聚丙烯酸钠(约1000,--5000)主要起分散作用,是很好的阻垢分散剂和缓蚀剂;中等分子量聚丙烯酸钠(约104-106)主要起增稠作用,是纸张增强剂;高分子量聚丙烯酸钠(约106~107)主要起絮凝作用,可作为絮凝剂。
超低分子量(700以下)聚丙烯酸钠盐的用途还未完全开发,而超高分子量的聚丙烯酸钠高吸水性树脂主要用作吸水剂。
分子量在500,--5000的低分子量聚丙烯酸钠,具有良好的分散、阻垢和缓蚀性能,主要应用于如下领域:在油田化学品中用作降黏剂;在工业热设备、水处理工业中用作除垢、防垢剂;在造纸工业中用作颜料分散剂;食品工业中用作增稠剂;纺织工业中用作上浆剂、分散剂;石油化工中用作钻井业降粘剂;洗涤剂工业中用作助洗剂。
此外,还可用作粒状农药的载体、涂料分散剂、陶瓷添加剂、高效水泥减水剂、金属材料的新型淬火剂等。
1.3.1水处理剂在工业用水中冷却水的用量占首位,节约冷却水成为工业用水的首要目标。
而80%以上的冷却水可循环使用,因此节约冷却水的主要方法是采取循环冷却水并提高浓缩倍数。
但冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化,水的蒸发,冷却塔和冷水池在室外受到阳光的照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,在循环系统运行中各种无机离子和有机物质不断浓缩,浓度逐渐增大;而且在冷却塔中和空气接触,水中含氧量逐渐提高,一些微生物在水中繁殖。