聚丙烯酰胺的物理性能和化學性能
聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)簡稱PAM,是一種線型高分子聚合物,是水溶性高分子化合物中應用*為廣泛的品種之一,聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝劑,增稠劑,紙張增強劑,以及液體的減阻劑等,廣泛應用于水處理、造紙、石油、煤炭、礦冶、地質、輕紡、建筑等工業(yè)部門。|PAM是一種線型高分子聚合物,它易溶于水,幾乎不溶于苯、乙醚、酯類、丙酮等一般有機溶劑,其水溶液幾近透明的粘稠液體,屬非危險品,無毒、無腐蝕性,固體PAM有吸濕性,吸濕性隨離子度的增加而增加,PAM熱穩(wěn)定性好;加熱到100℃穩(wěn)定性良好,但在150℃以上時易分解產生氮氣,在分子間發(fā)生亞胺化作用而不溶于水,密度(克)毫升23℃1.302。玻璃化溫度153℃,PAM在應力作用下表現(xiàn)出非牛頓流動性。|使用特性| 1)絮凝性PAM能使懸浮物質通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。 | 2)粘合性能通過機械的、物理的、化學的作用,起粘合作用。| 3)降陰性PAM能有效地降低流體的磨擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。| 4)增稠性PAM在中性和酸性條件下均有增稠作用,當PH值在10℃以上PAM易水解。呈半網狀結構時,增稠將更明顯。|PAM的作用原理簡介| 1)絮凝作用原理PAM用于絮凝時,與被絮凝物種類表面性質,特別是動電位,粘度、濁度及懸浮液的PH值有關,顆粒表面的動電位,是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM,能速動電位降低而凝聚。| 2)吸附架橋PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒形成聚集體而沉降。| 3)表面吸附PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。| 4)增強作用PAM分子鏈與分散相通過種種機械、物理、化學等作用,將分散相牽在一起,形成網狀,從而起增強作用。 盡快開發(fā)高效、實用的工業(yè)廢水、城市污水處理新技術、新產品,并加速實現(xiàn)產業(yè)
化,目前已成為實現(xiàn)我國經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大需求。為此,中科院長春應化所開發(fā)成功適宜造紙、石油開采等行業(yè)進行廢水處理的高分子量聚丙烯酰胺系列產品,并于日前通過了吉林省科技廳組織的鑒定。
據了解,該產品采用新分散體系和水介質分散法制備而成。水分散型聚丙烯酰胺是水溶性高分子領域的高新技術,由于其生產原料、工藝過程以及產品符合綠色化學發(fā)展方向,且具有工藝簡單、性能優(yōu)異、應用領域廣泛等特點,上世紀90年代在日本一經問世,就引起各國專家的廣泛關注,成為水性樹脂中的研發(fā)熱點。
據介紹,與傳統(tǒng)的水溶皎型、乳液型及粉體型聚丙烯酰胺相比,新產品具有工藝簡單、無二次污染、溶解速度快和使用方便等特點。實際應用表明,該產品一般在10分鐘內即可完全溶解,無漂浮結塊現(xiàn)象;利用率高、有效加量小、抗鹽類污染能力強,可大幅提高污水處理效率。
中科院長春應化所以其技術和人才優(yōu)勢,先后開展了分散劑的制備及對分散聚合物的影響、反應介質對分散聚合的影響、引發(fā)劑濃度和反應溫度的影響、分散聚合反應體系粘度控制等研究;突破了水性樹脂水中分散聚合綠色合成、不同離子度組成的聚丙烯酰胺系列分散體合成、中試生產裝置及工藝等技術關鍵,從而成功地開發(fā)出具有我國自主知識產權的陰離子型、陽離子型、兩性離子型水介質分散聚丙烯酰胺系列產品。據悉,上述3種產品的*大分子量分別達到1900萬、1200萬和800萬。此外,該所還自主設計建設了年產300噸的中試生產裝置,實現(xiàn)了水介質分散型聚丙烯酰胺系列產品的放大生產。