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聚丙烯酰胺的性质和改性过程

发布时间:2020-04-21   作者:admin

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聚丙烯酰胺的性质和改性过程

  作为高分子化合物的聚丙烯酰胺,具有优良的物理功能,如增稠、絮凝沉降、过滤、降阻、稳定、增粘、助留和净化等。由于它无毒、吸水、反应活性高,能生成许多有用的后续加工产品。这些衍生物广泛地应用于采油、选矿、造纸、棉纺、合纤、印染、制糖、冶金、建材、生活用水净化、工业废水处理和食品加工等行业。

聚丙烯酰胺

  我国60年代开始生产和应用聚丙烯酰胺,直至目前应用还不甚广,随着聚丙烯酰胺市场的开发,我国聚丙烯酰胺及其系列产品的生产与应用,将会有更大的发展,目前其在油田和精细化工领域中应用更广。

  聚丙烯酰胺的性质

  聚丙烯酰胺是一种线性高分子聚合物,其性质与分类有关。主要分为干粉和胶体两种。按平均分子量大小分,为低分子量、中分子量、高分子量三种。按其分子结构分为非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺阴离子聚丙烯酰胺三种。聚丙烯酰胺的外观是一种硬的玻璃状固体,它容易吸水(溶于水),也溶于醋酸、丙酸、氯代乙酸、乙二醇、甘油和胺等有机溶剂。

  聚丙烯酰胺长期受热会分解,无氧的情况下,200度时聚合物的酰胺基脱水转变为腈基,500度时炭化为黑色的粉末。由于分子主链上带有大量酰胺基,化学活性很高,具有良好的物理功能,如增稠、絮凝和降阻等。聚丙烯酰胺本身没有毒性,但它的组成中有残留单体丙烯酰胺,有毒。一般要求残余单体含量不能超标。

阴离子聚丙烯酰胺

 

  聚丙烯酰胺的改性

  聚丙烯酰胺具有广泛的用途,但其应用还未尽善尽美。它在油田开发中也存在某些弱点,如对盐敏感、温度稳定性差等。由于聚丙烯酰胺分子的主链带有大量的酰胺基,化学性活泼,可以与许多物质反应,制取新的改性产品,以满足市场需要。其主要反应如下:

  (1)磺甲基反应

  在聚丙烯酰胺和甲醛、亚硫酸氢钠等存在的水溶液中,于一定温度下反应,可生成有磺甲基的产物。由于磺酸基的引入使高分子的亲水性和抗盐性大有提高,也提高了产物的耐高价离子污染的能力。

  (2)亚胺基的生成与成环作用

  聚丙烯酰胺与强酸共热,放出氨,在大分子链上形成亚胺基,反应结果提高了分子链的刚性,增加大分子的疏水性,高度交联的结果,会形成不溶解的产物。

  (3)霍夫曼反应

  非离子聚丙烯酰胺与次卤酸钠反应,再经中和得到带胺基的混合物,胺基的引入会增加对粘土的吸附,并增加泥浆的抗温能力。

非离子聚丙烯酰胺

  (4)羟甲基化反应

  在甲醛、乙二醛等存在下,聚丙烯酰胺可与这些物质反应生成侧基含有羟甲基的产物。

  (5)曼尼赫反应

  聚丙烯酰胺的羟甲基产物与胺共热可生成具有部分阳离子型基团的聚合物。

  综上所述,分析了聚丙烯酰胺的各种性能,而改性更是提高了聚丙烯酰胺各种性能,所以它能用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。

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