丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展

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。

3、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）分子链上具有和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。

丙烯酰胺丙烯酸共聚物（Polyacrylamide-co-acrylic acid）是由丙烯酰胺（acrylamide）和丙烯酸（acrylic acid）通过共聚合成的一种聚合物。

这种聚合物具有许多特殊的性质和应用。

丙烯酰胺丙烯酸共聚物被广泛用于水处理领域。

它可以用作絮凝剂和沉淀剂，帮助去除水中的悬浮物、有机物和颗粒，从而提高水质。

在污水处理中，它可以被添加到污水中，形成聚合物沉淀物，并将污水中的固体物质从液体中分离出来。

此外，丙烯酰胺丙烯酸共聚物还具有流变性能，可以用于增稠剂或调节剂。

它能改变液体的黏度和流动性质，在工业中广泛应用于液体的稠化、增稠和乳化过程中。

丙烯酰胺丙烯酸共聚物还具有吸水性能，可用于制备水凝胶。

这些水凝胶具有高度吸水能力，能够用于医疗领域的敷料、药物释放系统和皮肤保湿剂等。

总的来说，丙烯酰胺丙烯酸共聚物是一种多功能聚合物，具有在水处理、增稠和水凝胶制备等领域的广泛应用。

聚丙烯酰胺的合成进展和应用摘要:聚丙烯酰胺是一种应用广泛的高分子材料,它具有耐腐蚀和抗菌性等优良性能。

本文简单地介绍了聚丙烯酰胺在国内外研究现状及其发展前景。

通过近些年对改性研究,主要集中于如何提高其表面张力、拉伸强度以及柔韧性方面进行讨论;最后针对不同配方制备得到的聚合物选择合适反应条件并合成相应单体配比作为实验对象来探讨各种因素对于产品质量与效果之间关系的影响情况及最优工艺参数以找到更多更好性能和更高效方法。

关键字：聚丙烯酰胺；合成；应用引言：聚丙烯酰胺是一种重要的有机高分子聚合物,具有很高的安全性,但也有一些限制性因素导致它不适合应用于实际生产中。

本文主要介绍了聚丙烯酰胺在国内外发展情况、目前研究热点和近几年内关于其改性研究。

其中重点阐述了不同温度下对树脂改性方法及机理进行综述;其次简单说明一下我国聚丙烯酰胺应用现状以及未来发展趋势,对我国聚丙烯酰胺的应用前景及发展趋势进行了展望[1]。

一绪论1.1 聚丙烯酰胺的发展现状随着社会的不断发展,人们对健康问题愈加重视,所以聚丙烯酰胺也就受到了越来越多的关注。

在我国很多地方都出现过此类事件。

例如:江苏、浙江等地发生了一起由苯胺引起的恶性肿瘤;山东临沂地区与日本、韩国和俄罗斯发生恶性淋巴细胞扩散疾病;广东茂名市与美国接壤云南昆明火车站附近北京路癌基因库被杀死后伤及无辜儿童死亡等等,这些事情都是由于聚丙烯酰胺引发而产生的“毒瘤”问题,这些事件的发生都是由于聚丙烯酰胺引起,而不是由其引发。

所以,聚丙二烯酸盐是解决当前癌症、高血脂和心血管疾病等病理性肿瘤问题的重要途径之一。

1.1.1 本文的研究内容、目的和任务随着人们对聚丙烯酰胺的需求量不断增加,我国也开始了这方面的研究,并取得一定进展。

由于各种原因导致生产规模小、产量低且难以再生资源相对匮乏等问题制约着其发展和应用;近年来石油价格上涨速度加快以及油价大幅度提高使原油含氧率降低而天然气产能过剩等一系列因素共同作用致使全球能源结构被进一步调整优化。

聚丙烯酰胺在水处理中的应用摘要：聚丙烯酰胺（PAM）具有优良的增稠、絮凝、沉降、过滤、增粘、助留、净化等多项功能，在石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中具有广泛的应用，有“百业助剂”之称，在精细化工领域的开发应用日渐活跃，具有广阔的发展前景。

本文综述了聚丙烯酰胺的种类，详细地介绍了其在给水处理、污水处理、污泥处理中的应用。

关键字：聚丙烯酰胺水处理絮凝剂丙烯酰胺(AM)是1893年Moureu[1]首次合成的，由于丙烯酰胺分子中含有—C=C—和—CONH2两种基团，所以其易于自聚，也易于与其它烯类单体共聚。

采用不同单体进行共聚，可得到不同结构和性能的共聚物。

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM)，是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称。

工业上凡含有50％以上AM单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺[2]。

1聚丙烯酰胺的种类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，如阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。

按照引发方式可分为热引发聚合、光引发聚合、高能辐射引发聚合、等离子引发聚合等；按照聚合实施方法又可分为水溶液聚合法、反相悬浮聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法等。

聚丙烯酰胺的平均分子质量从数千到数百万以上，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。

根据可离解基团的特性分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和复合型等[3]。

1.1阳离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物，它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。

CPAM作为聚丙烯酰胺的改性品种，在水处理及造纸工业中显示出许多独特而优异的性能，加之改型方法的多样化可根据不同应用需求进行改性，其研究及应用前景非常广阔[4]。

CPAM还可以与多种有机或无机絮凝剂复合得到高效复合净水剂。

此外，对CPAM的研究有趋向于功能化和低毒性等趋势。

AM-AMPS共聚物的合成与表征赵显丰;张潇;吴亚芊;赵丰【摘要】以丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备了AM-AMPS共聚物,探讨了引发剂浓度、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合物特性黏数的影响.结果表明,最佳的合成条件:氧化还原引发剂0.028％,偶氮引发剂量0.09％,单体浓度30％,AMPS量10％,5℃,pH为7～8,此时特性黏数达1 276 mL/g以上.用红外光谱对共聚物的结构进行表征.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】4页(P602-604,609)【关键词】水溶液聚合;复合引发体系;特性黏数【作者】赵显丰;张潇;吴亚芊;赵丰【作者单位】江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TQ016聚丙烯酰胺在不同的研究领域内均得到普遍的应用，例如工业生产、废水治理等。

然而其在某些方面仍存在缺点，使其使用范围受到限制[1]。

很多学者也对其改性做了很多工作，将不同结构和特性的单体与AM共聚，以此来让它具有更多的使用性能。

AMPS含有的磺酸基可在水中无限溶解，并且又使其有耐碱、耐酸和高温热稳定性[2-4]，而活泼的双键又使其具有可聚合功能，因此得到广泛的研究[5-6]。

在本文中，AM-AMPS二元聚合物是在复合引发体系下通过水溶液聚合法制备，探讨氧化还原引发剂、偶氮引发剂量、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合产物特性黏数的影响，得到最佳合成工艺。

1 实验部分1.1 试剂与仪器丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)、乙醇、丙酮等均为分析纯。

AM-AMPS共聚吸水树脂的制备与性能研究
尚成新;武荣
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】用丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)两种单体采用溶液共聚方法,用过硫酸铵和亚硫酸氢钠作引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,制备了AM-AMPS共聚物吸水树脂。

考察了AM/AMPS比例、引发剂用量、交联剂、pH、反应温度、反应时间等工艺条件对吸水倍率的影响。

结果表
明,AM/AMPS质量比为1/2~1/1,引发剂用量为0.3%,交联剂为0.06%~0.1%,pH 值为7,反应温度在35~40℃,反应时间在2~4h时,制备的树脂有良好的吸水性。

采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了测试表征。

【总页数】5页(P277-281)
【作者】尚成新;武荣
【作者单位】山西大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314.2
【相关文献】
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2.AA/AM/MA/CMC四元共聚高吸水树脂的制备及其性能研究
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4.AM/OADMAC二元共聚高吸水树脂的制备与性能研究
5.蒙脱土改性三元共聚高吸水树脂制备与性能研究
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丙烯腈-丙烯酰胺共聚物的合成与热性能研究周吉松;吕永根;王小华;杨常玲;潘鼎【摘要】采用溶液自由基法制备了丙烯腈(AN)-丙烯酰胺(AM)共聚物,采用傅立叶变换红外光谱(FHR)、核磁共振光谱(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)等方法对聚合产物进行了表征.研究结果表明,随着AM的加入,共聚物的分子质量和转化率都具有先增大后减小的变化趋势.AN的质量分数为2%(w)时,分子质量和转化率最高,且共聚单体AM能在较低温度时以离子机理形式引发聚丙烯腈(PAN)原丝的氧化、环化放热反应并能减缓放热效应.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2008(023)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】丙烯腈;丙烯酰胺;碳纤维;结构;热性能【作者】周吉松;吕永根;王小华;杨常玲;潘鼎【作者单位】纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;东华大学化学化工与生物工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620【正文语种】中文【中图分类】TQ317碳纤维作为一种先进材料，在众多领域有着广泛的应用。

碳纤维种类主要有三种：PAN基、粘胶基和沥青基碳纤维[1]。

其中, PAN基碳纤维因其较高的性能价格比，是目前产量最大的碳纤维[2～3]。

PAN的合成方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。

与其他方法相比，溶液聚合法可获得分子缺陷较少的PAN，而且可一步纺丝，满足连续生产的要求[4]。

均聚PAN因结晶度高，分子间作用力大，一方面不利于纺丝成形[5]，另一方面所得的PAN 纤维在氧化炭化过程中会放热集中，有损碳纤维的力学性能[6]。

所以，研究者们常常在聚合阶段加入一定量的共聚单体, 如衣糠酸[7]、丙烯酸甲酯[8]等，期望改善原液的可纺性, 或者降低氧化过程中的环化速率,来达到提高碳纤维力学性能的目的。

水溶性AM／AA／AMPS共聚物的高温水解口扩∥,J/L第17卷第2期应用化学2000年4月CBINESEJ()URNA|OFAPPIIEDCHEMISTRYV ol17No2Apr.2000水溶性AM/AA/AMPS共聚物的高温水解朱麟勇马昌期李妙贞王尔鉴—而科学院研究所北京i00101)6/fJ7f摘要研究了丙烯酰胺(AM)/N烯酸(AA)/2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸(AMPS)共寨物(P3A)在9Oc的水解反应.结果表明.共聚物这时的水解反应不遵德单调动力学模式,而具有2个反应阶段,它们分别属于分子问和分子内反应机制.在第1阶段,AM单元发生水解反应占主要地位,它受氢氧根离子浓度控制,反应速度强烈取决于pH值,在第2阶段,AMPS单元术解是主要反应,由于邻近AA单元的分子内催化怍用,反应速度和pH关系不大.计论了共聚物的组成和链掏象对水解反应的影响.)关键词(丙烯酰胺一丙烯酸一丙烯胺一甲莘丙磺酸)共聚物,承解垦壅,反应机制中图分类号:.s./4MP甓象■雨蛹两乏月豆以丙烯酰胺为基础的水溶性均聚物和共聚物在工业上有着广泛的应用,它们作为三次采油的主要化学驱油剂,可以大幅度地提高石油采收率,引起了人们高度重视_1],然而丙烯酰胺类聚台物在许多油藏环境的高温和含盐条件下很不稳定,由酰胺基水解生成的羧酸基容易和多价金属如钙,镁和铁离子形成络合物,使聚合物发生沉淀,导致使用寿命降低.而且这种水解反应随温度升高而加剧,因而聚丙烯酰胺及其共聚物均存在使用温度问题,例如丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚物使用温度限在7℃左右C2.~J.为提高这类聚合物的使用温度,近年来人们作了许多努力,其中2丙烯酰胺基一2甲基丙磺酸盐(AMPS)的共聚物,囤其具有较好的耐温性而引起了人们很大兴趣啪.考虑到AMPS单体的价格,在此基础上作者合成了高分子量的AM/AA/AMPS三元共聚物系列产品,并表征了它们的溶液性质,指出这类三元共聚物具有更高的增粘效果['j.本文进一步研究AM/AA/AMPs三元共聚物在高温下的水解反应.1实验部分AM/AA/AMPS三元共聚物(P3A)按文献[4,5]合成和纯化,分子量在～10范围,样品和组成列于表1.Tab.1ComponentmolBrratioofP3AeopolymersN0AMPSAMAANoAMPSAMAAP3A一112.870.4168P3A一5255518227P3A一225.57450P3A一625547l274P3A一32j.563.8107P3A一744.434.221.4P3A一425.558,5170P3A:poly(acrylamide-co—acrylkacid—r一2一acryl,~mido一2一methylpropanesuffonicacid).AMPS}2-acrylamido一2methy[pfopa~e,AMacryiamide,AAacrylicacd199906一收穑,2000-01—18修回国家擎登复古驱强化采油技术中重要基础研究(85—33—02一oa)啭助项目应用化学第l7卷聚合物用盐水配制成一定浓度的溶液,用盐酸或氢氧化钠调节聚合物溶液至规定pH值,将溶液装入玻璃封管中,封口后置于90c恒温烘箱中,~SYlq时间取样,冷却至室温后,用电位滴定方法测定聚合物中羧酸根浓度,计算出AA含量.V arianGemini一300核磁共振仪测定.CNMR谱,试样用0.5mol/LNaCI的DO溶液配制,一般聚合物质量分数为5～8. 2结果与讨论AM/AA/AM.PS共聚物链上AM单元和AMPS单元的酰胺基都有可能转化为羧酸基(AA单元)在90℃.P3A的水解反应动力学过程如图1所示,不同条件下水解反应曲线均具有拐点,呈现2个反应阶段.而一般丙烯酰胺聚合物在碱性条件下的水解过程呈现单调的增长曲线.由于生成的羧酸根和OH离子的静电相斥作用,使反应具有逐步减速的动力学特征,这种水解现象不仅发生于碱性条件,同样也存在于中性条件,二者相比较,在碱性条件下,OH一离子浓度高使第1阶段反应明显加快,而对于第2阶段反应,溶液的pH值显得并不太重要.值得指出P3A的水解程度可以达()HN()S(hHN()S()NHcH:H矗-cH2HvV+—l_I}c0()一COOS();一秘第2期朱麟勇等:水溶性AM/AA/AMPS共聚物的高温水解119为进一步了解P3A各种结构单元组成变化对其高温水解反应的影响,~N-fit成比例样品得到的结果如图2所示,在AMPS组成一定时,共聚物的AA/AM摩尔比增加,对第1阶段的水解反应速度有一定减缓作用,但对第2阶段反应速度的影响并不十分显着,最大水解度均位于8O左右.Fig.2Plotsofx(AA)whydrolysistimefOr(1)P3A一2,42)P3A一4and(3)P3A一6P3A)=0.3;f(NaC[)一0.5tool/L=90C?pH=7time/dFig.3SalteffectsinP3Ahyarolysisf(NaCI)/(tool?L):口.0;b.0.1;f05(P3A)一O.3.t=90C,pH=7在溶液中高分子链的构象变化,产生的局部环境效应,也起着重要作用[.由图3可以看到,随着NaCI浓度的增加,第1阶段的水解反应速度显着地下降,而第2阶段的反应速度变化不大,但水解反应曲线的转折高度明显降低.显然,溶液盐浓度增加,高分子链上离子基团间的相斥作用受到盐的屏蔽作用而下降,使高分子链收缩,高分子侧链上各官能团变得相互靠近,在AM基团的周围形成负电场,排斥了溶液中OH一负离子的进攻,使得第1阶段AM单元的水解速度下降,然而第2阶段的AMPS水解反应,主要通过AMPS基团和相邻的羧基发生分子内催化作用,因此溶液盐浓度对它的影响不大.以上结果表明,由于AM和AMPS的酰胺基团化学稳定性不同,引起P3A的高温水解出现先后2个反应过程,它们分别属于两种反应机制,前者主要是AM水解反应,由溶液中OH一离子进攻酰胺基产生,而后者主要是AMPS水解反应,由相邻的羧基产生分子内催化的结果,同时P3A聚合物的组成和在溶液中构象也对水解反应起着重要影响.参考文献1SobieKS.PolymerImprovedOilRecovery-BlackieandSonCo.1td,Glasgow,19912DoePH.StahlGA.SPEReservoirEngineering,1988,2233陈立滇(CHEN1A—Dian).油田化学(Y outianHuaxue).1993.10(3):2834朱麟勇(ZHULin—Y ong).常志英(CHANGZhi—Ying),李妙贞(1.1Miao—Zhen),a1.高分子(GaofenziXuebao)(accepled)5常志英(CHANGZlai—Ying).彭立芳(PENGIi—Fang),聂俊(N1EJun),d.高分子材丰}与工程(Gaofen~iCailiaoYuGongcheng)-1997-13(Supp[):166ParkerW0.I|ezziJA.Povl993.34:49137KudryavtsevYV.1itmanovJchAD.Plat~NA.Mcwromolecules.1998.31:4642最,^h\^vvH120应用化学第17卷HydrolysisofAM/AA/AMPSCopolymeratHighTemperatureZHULin—Y ong,MAChang—Qi,LIMiao—Zhen.W ANGEr—Jian (InstituteofPhotographicChemistry,ChineseAcademyofSciences,BeOing100101) AbstractThehydrolysisofacrylamide/acrylicacid/2一acrylamido一2一methylpropanesulfonicacid(AM/AA/AMPS)copolymer(P3A)at90℃wasstudied.Theresultsshowthatthe polymerhydrolysisdoesn'tobeythemonotonickineticmode1andtherearetworeaction stages,involvlnginter—andintra—molecularreactionmechanisms,respectively.Inthefirst stagethehyarolysisofAMunitsOccurspredominatelyandthereactionratemuchdependson thepHvalueforthereactioniscontrolledbydirectattackingofhydroxideions.Whereasin thelatterstagethehydrolysisofAMPSunitsisthemainreactionandthereactionrateisless relatedtothepHduetotheintermolecularcatalysisbytheadjacentAAunits.Theeffectsof compositionandchainconformationofcopolymersonthehydrolysisreactionalsohavebeen discussed.Keywordspoly(acrylacmide—acrylicacid—acrylamidomethylpropanesulfonicacid),hydro一1ysis,mechanism第六届全国考古与文物保护化学学术会议征文通知中国化学会应用化学委员会,国家自然科学基金委员会化学部拟定于2000年11月在福建泉州召开第六届全国考古与文物保护化学学术交流会.现将会议征文有关事项通知如下:一,征文内容1.考古及文物保护的新理论.新技术,新动态.2.文物保护与修复的方法及材料研究.3.现代新技术在考古及文物保护中应用的研究.4.文物与环境研究.5.其它相关的研究.二,征文要求1.应征论文应是国内外正式刊物及全国学术会议上尚未正式发表的研究成果.2.应征论文应提交垒文和约1500字的摘要,3.论文于2000年8月15日前(邮戳为准)寄福建泉州市东湖街海外交通史博物馆,李国清先生收,邮编362000,电话:(0595)2386363.4.论文摘要请用五号字打印在A4复印纸上(激光版),正文面积为210mm×297iTlm,上,下,左,右分别留35,3O,30,25mm空格.不要编页码.邮寄时请勿折叠,以便{I}4版.5每篇论文应交付审稿及版面费100元,请随摘要一并寄到.否则不于受理.6.经评审录用的论文,出版会议论文集,并在会上交流,未经录用的论文.退回版面费.7.论文请自留底稿.本台一律不退文稿.会议具体日期请按第二轮通知办理.欢迎各博物馆,研究所,大专院校,从事考古及文物保护的学者,同行踊跃投稿.第六届全国考古与文物保护化学学术交流会学术委员会。

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