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質(zhì)化學(xué)性質(zhì)PAM的作用原理簡介運(yùn)用特性物理性質(zhì)物理性質(zhì) 聚丙烯酰胺Polyacryamide，簡稱PAM，亦 稱三號(hào)凝聚劑，由丙烯酰胺單體聚合而成，是一種水溶性線型高分子物質(zhì)，產(chǎn)品外觀為白色粉末，無臭，易溶于水，幾乎不溶于苯，乙醚、酯類、丙酮等普通有機(jī)溶劑，其水溶液幾近透明的粘稠液體，屬非危險(xiǎn)品，無毒、無腐蝕性，固體PAM有吸濕性，吸濕性隨離子度的添加而添加，PAM熱穩(wěn)定性好；平均分子量從數(shù)千到數(shù)千萬以上沿鍵狀分子有假設(shè)干官能基團(tuán)，在水中可大部分電離，屬于高分子電解質(zhì)。加熱到100穩(wěn)定性良好，但在150

2、以上時(shí)易分解產(chǎn)中氮?dú)猓?分子間發(fā)生亞胺化作用而不溶于水，密度克毫升231.302。玻璃化濕度153，PAM在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出非牛頓流動(dòng)性。 單體丙烯酰胺化學(xué)性質(zhì)非常活潑，在雙鍵及酰胺基處可進(jìn)展一系列的化學(xué)反響，采用不同的工藝，導(dǎo)入不同的官能基團(tuán)，可以得到不同電荷產(chǎn)品：陰離子、陽離子、非離子、兩性離子聚丙烯酰胺。根據(jù)它可離解基團(tuán)的特性分為陰離子型如-COOH,-SO3H,-OSO3H等陽離子型如-NH3OH,-NH2OH,-CONH3OH)和非離子型。化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1 1、水解反響、水解反響 PAM PAM 在在8010080100堿性條件下，可以經(jīng)過它的酰胺堿性條件下，可以經(jīng)過它的酰胺基水

3、解而轉(zhuǎn)化為含有羧基的聚合物，這種聚合物基水解而轉(zhuǎn)化為含有羧基的聚合物，這種聚合物和丙烯酰胺和丙烯酰胺- -丙烯酸鈉共聚物的構(gòu)造類似。反響式丙烯酸鈉共聚物的構(gòu)造類似。反響式如下如下 ： 由于水解產(chǎn)物中還含有酰胺基團(tuán)，這表示酰胺基由于水解產(chǎn)物中還含有酰胺基團(tuán)，這表示酰胺基并未完全水解，因此這種水解產(chǎn)物稱為部分水解并未完全水解，因此這種水解產(chǎn)物稱為部分水解PAMPAM。工業(yè)消費(fèi)中，常采用在。工業(yè)消費(fèi)中，常采用在AMAM聚合前的溶液中聚合前的溶液中加進(jìn)堿，或者在聚合后的加進(jìn)堿，或者在聚合后的PAMPAM膠體中拌進(jìn)堿制造膠體中拌進(jìn)堿制造部分水解的的部分水解的的PAMPAM。用這種方法很容易得到水解。用這

4、種方法很容易得到水解 度為30(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))的陰離子PAM產(chǎn)品。但要制備高水解度(特別是70以上)的陰離子PAM產(chǎn)品時(shí)，要用AM和丙烯酸鈉共聚的方法。2 、 交聯(lián)反響 PAM與甲醛水溶液在酸性條件下共熱可發(fā)生交聯(lián)反響，分子間的酰胺基經(jīng)過亞甲基而交聯(lián)成不溶性凝膠。反響式如下 ： 凝膠生成速率隨PAM和甲醛的濃度及溫度添加而添加，乙二醛、脲醛樹脂、密胺樹脂、酚醛樹脂等均可與PAM發(fā)生交聯(lián)反響。 3 3、羥甲基化反響、羥甲基化反響 在堿性條件下，在堿性條件下，PAMPAM水溶液與甲醛在水溶液與甲醛在40-6040-60可生可生羥甲基化反響。反響式如下羥甲基化反響。反響式如下 ： PAM PAM和甲

5、醛的羥甲基化反響在酸性和堿性條件下和甲醛的羥甲基化反響在酸性和堿性條件下均可進(jìn)展，在堿性條件均可進(jìn)展，在堿性條件(pH(pH值值8 810)10)時(shí)反響速率時(shí)反響速率很快；而在酸性條件下反響進(jìn)展得較慢。由于這很快；而在酸性條件下反響進(jìn)展得較慢。由于這時(shí)大多數(shù)甲醛都以鏈狀方式存在，降低了其有效時(shí)大多數(shù)甲醛都以鏈狀方式存在，降低了其有效濃度。在高濃度。在高pHpH值下，上述反響在室溫下也能進(jìn)展，值下，上述反響在室溫下也能進(jìn)展，假設(shè)加熱到假設(shè)加熱到100100以上那么發(fā)生交聯(lián)反響，生成以上那么發(fā)生交聯(lián)反響，生成不溶性凝膠。不溶性凝膠。4 4、磺甲基化反響、磺甲基化反響 PAM PAM與亞硫酸氫鈉和甲

6、醛在堿性條件下反響，可與亞硫酸氫鈉和甲醛在堿性條件下反響，可在酰胺基上引入磺甲基生成陰離子衍生物在酰胺基上引入磺甲基生成陰離子衍生物磺磺甲基化甲基化PAMPAM。反響式如下：。反響式如下：5 5、霍夫曼降解反響、霍夫曼降解反響 PAM PAM可與次鹵酸鹽可與次鹵酸鹽( (如次氯酸鈉或次溴酸鈉如次氯酸鈉或次溴酸鈉) )在堿在堿性條件下反響，該反響稱為霍夫曼降解反響。反性條件下反響，該反響稱為霍夫曼降解反響。反響式如下：響式如下：6、胺甲基化反響 PAM與甲醛和胺在堿性條件下作用，可生成N-甲基化丙烯酰胺聚合物，該反響稱曼尼奇反響 。反響式如下： PAMPAM的作用原理簡介的作用原理簡介1 1、

7、絮凝作用原理：絮凝作用原理：PAMPAM用于絮凝時(shí)，與被絮凝物用于絮凝時(shí)，與被絮凝物種類外表性質(zhì)，特別是動(dòng)電位，粘度、濁度及懸種類外表性質(zhì)，特別是動(dòng)電位，粘度、濁度及懸浮液的浮液的PHPH值有關(guān)，顆粒外表的動(dòng)電位，是顆粒阻值有關(guān)，顆粒外表的動(dòng)電位，是顆粒阻聚的緣由參與外表電荷相反的聚的緣由參與外表電荷相反的PAMPAM，能速動(dòng)電位，能速動(dòng)電位降低而凝聚。降低而凝聚。2 2、吸附架橋：、吸附架橋：PAMPAM分子鏈固定在不同的顆粒外表上，分子鏈固定在不同的顆粒外表上，各顆粒之間構(gòu)成聚合物的橋，使顆粒構(gòu)成聚集體各顆粒之間構(gòu)成聚合物的橋，使顆粒構(gòu)成聚集體而沉降。而沉降。 3 3、外表吸附：、外表吸附：PAMPAM分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸附。附。 4 4、加強(qiáng)作用：、加強(qiáng)作用：PAMPAM分子鏈與分散相經(jīng)過種種機(jī)械、分子鏈與分散相經(jīng)過種種機(jī)械、物理、化學(xué)等作用，將分散相牽連在一同，構(gòu)成物理、化學(xué)等作用，將分散相牽連在一同，構(gòu)成 網(wǎng)狀，從而起加強(qiáng)作用。網(wǎng)狀，從而起加強(qiáng)作用。 運(yùn)用特性運(yùn)用特性 絮凝性：PAM能使懸浮物質(zhì)經(jīng)過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。 粘合性