什么是聚丙烯酰胺（PAM）

瀏覽：1? 時(shí)間：2024-05-22 17:30:11

聚丙烯酰胺（PAM）是一種線型高分子聚合物，化學(xué)式為(C3H5NO)n。在常溫下為堅(jiān)硬的玻璃態(tài)固體，產(chǎn)品有膠液、膠乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。熱穩(wěn)定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。長(zhǎng)期存放后會(huì)因聚合物緩慢的降解而使溶液粘度下降，特別是在貯運(yùn)條件較差時(shí)更為明顯。聚丙烯酰胺作為潤(rùn)滑劑、懸浮劑、粘土穩(wěn)定劑、驅(qū)油劑、降失水劑和增稠劑，在鉆井、酸化、壓裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了廣泛應(yīng)用，是一種極為重要的油田化學(xué)品。

聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺均聚物或與其他單體共聚而得聚合物的統(tǒng)稱，是水溶性高分子中應(yīng)用最廣泛的品種之一。由于聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元中含有酰胺基、易形成氫鍵、使其具有良好的水溶性和很高的化學(xué)活性，易通過接枝或交聯(lián)得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物，在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，有“百業(yè)助劑”之稱。國(guó)外主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗幚?、造紙、礦山、冶金等；國(guó)內(nèi)目前用量最大的是采油領(lǐng)域，用量增長(zhǎng)最快的是水處理領(lǐng)域和造紙領(lǐng)域。

聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺（AM）單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類型。聚丙烯酰胺（PAM）不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烴和芳香烴，有少數(shù)極性有機(jī)溶劑除外，如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。但這些有機(jī)溶劑的溶解性有限，往往需要加熱，否則無多大應(yīng)用價(jià)值。能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。分子量的大小對(duì)溶解度影響很小，但當(dāng)溶液濃度高于10%時(shí)，對(duì)于高分子量的聚合物因分子間氫原子的鍵合作用，可呈現(xiàn)出類似凝膠狀的結(jié)構(gòu)。高分子量溶液為假塑性流體。

在適宜的低濃度下，聚丙烯酰胺溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈間機(jī)械的纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)；濃度較高時(shí)，由于溶液含有許多鏈一鏈接觸點(diǎn)，使得PAM溶液呈凝膠狀。PAM水溶液與許多能和水互溶的有機(jī)物有很好的相容性，對(duì)電解質(zhì)有很好的相容性，對(duì)氯化銨、硫酸鈣、硫酸銅、氫氧化鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鋅、硼酸及磷酸等物質(zhì)不敏感。

聚丙烯酰胺為白色粉末或者小顆粒狀物，密度為1.302g/cm3（23℃），玻璃化溫度為153℃，軟化溫度210℃ ，一般方法干燥時(shí)含有少量的水，干時(shí)又會(huì)很快從環(huán)境中吸取水分，用冷凍干燥法分離的均聚物是白色松軟的非結(jié)晶固體，但是當(dāng)從溶液中沉淀并干燥后則為玻璃狀部分透明的固體，完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固體，商品聚丙烯酰胺通常是在適度的條件下干燥的，一般含水量為5%~15%，澆鑄在玻璃板上制備的高分子膜，則是透明、堅(jiān)硬、易碎的固體。

在缺氧條件下，加熱至210℃因失水而減重；繼續(xù)加熱到210~300℃時(shí)酰胺基分解生成氨和水；當(dāng)溫度升至500℃時(shí)則形成只有原重量40%的黑色薄片。

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