聚丙烯酰胺简介、分类、特性和用途
聚丙烯酰胺（polyacrylamide,简称pam），是丙烯酰胺（acrylamide,简称am,分子式ch­­2=chconh2）及其衍生物的均聚物和共聚物的统称；工业上凡含有50%am单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺是一种线性水溶性高分子聚合物。聚丙烯酰胺品种繁多，而且具有许多宝贵的性能，如絮凝性、增稠性、减阻性、粘结性、表面活性等，广泛的应用于石油开采、三次采油（eor）、污水处理、造纸、建材、选矿、洗煤、印染、日化、农牧渔业等，是水溶性高分子中应用最为广泛的品种之一。
聚丙烯酰胺系列产品可以分为非离子型、阴离子型、阳离子型和复合（两性）离子型四类。这些聚合物可以是均聚物，也可以是共聚物。
聚丙烯酰胺主要以粉状固体、胶体、乳液三种商品出售（吉林耦联公司生产固体聚丙烯酰胺）。
固体聚丙烯酰胺易溶于水，吸水速度随衍生物离子特性的区别而不同。但几乎不溶于一般溶剂（苯、甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、酯类等），仅在乙二醇、甘油、冰醋酸、甲酰胺、乳酸、丙烯酸等溶剂中能溶解1%左右。其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒，无腐蚀性，固体pam有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加；pam热稳定性好，加热到100℃稳定性良好，pam在应力作用下表现出非牛顿流动性。对盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性的凝胶体。
主要特性有：
    ●絮凝性：pam能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附。它与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度，浊度及悬浮液的ph值有关。
●粘合性：通过机械的，物理的、化学的作用，起粘合作用。是pam分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
●降阻性：pam能有效地降低流体的磨擦阻力，水中加入微量pam就能降阻50-80%。
●增稠性：pam在中性和酸性条件下均有增稠作用，当ph值在10以上pam易水解；呈半网状结构时增稠将更明显。
   阴离子聚丙烯酰胺（apam）应用：
阴离子型聚丙烯酰胺在许多行业中被广泛应用作絮凝、增稠、粘结、阻垢、稳定胶体、减阻、成膜、凝胶及生物材料等。阴离子聚丙烯酰胺根据不同用途和用户对产品性能的要求，可选用不同分子量的产品使用。
1、油田的勘探开发,地质、水利、煤炭的勘探中。用作钻井泥浆材料的添加剂,可以减少钻头的摩阻,延长钻头的使用寿命, 提高钻速和进尺,减少换钻时的堵塞, 防井塌效果明显, 此外,还应用于稠化水驱油, 压裂液和选择性堵水, 对提高采油率有显著的效果。
2、用于饮用水的净化、河水的净化、城市污泥、城市生活废水和工业废水的处理。
3、造纸行业中作烧碱液的澄清、纤维分散剂,可改善打浆度、填料助留剂、纸张增强剂, 可用于提高滤水率和白水回收。
4、应用于纺织、地毡工业的上浆、水泥速凝、合成树脂的涂料。作感光性聚合物、粘合剂、分散剂,以及农业上的土壤凝胶、泥浆稳定剂、土壤改良剂。
5、制糖行业中作糖汁澄清剂。
6、可作为水产饲料添加剂以及粘结剂。
7、炼油厂水处理场处理油的回收。
8、用于工业废水处理，特别是对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷，水的ph值为中性或碱性的污水，如钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水，洗煤废水等污水处理效果很好。
9、饮用水处理：我国很多自来水厂的水源自江河泥少及矿物质含量高，比较混浊，虽经过沉淀处理，但仍达不到要求，需要投加絮凝剂，才能使水质变清，很多自来水厂采用无机絮凝剂，但投加量大，造成污泥量增大效果不好，采用阴离子聚丙烯酰胺作絮凝剂，投加量是无机絮凝的50分之一但效果是无机絮凝剂的几倍至几十倍。
10、用作淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及酒糟的回收。现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉很高，排放之后影响环境，浪费资源，投加pam，使淀粉沉淀，沉淀物经压滤机压滤变成饼类可作饲料，酒精厂大量的酒糟就是采用这种工艺加工的，黑龙江一家亚洲最大的酒精厂就是聚丙烯酰胺作絮凝剂，对酒糟进行回收的而且取得了很大的经济效益。
11用作油田调剖堵水的堵水剂，三次采油的驱油剂。
12、用作造纸助剂，pam在造纸方面用途很广泛，可作为长纤维造纸分散剂，干湿增强剂，助留，助滤剂及造纸废水的絮凝剂等。
13、用于氧化铝制备过程中赤泥的絮凝沉淀及泥液分离。
14、用于陶瓷建材行业，作为泥浆粘合剂、稳定剂、分散剂。
   非离子聚丙烯酰胺（npam）应用：
非离子聚丙烯酰胺系列产品是由丙烯酰胺经过特殊的工艺合成的，是具有高分子量低离子度的线性高聚物。由于其具有特殊的基团,便赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体的作用。非离子聚丙烯酰胺按分子量的大小可分为超高相对分子量聚丙烯酰胺、高相对分子量聚丙烯酰胺、中相对分子量聚丙烯酰胺和低相对分子量聚丙烯酰胺。
1、主要用于各种改性聚丙烯酰胺的基础原料。如阴离子聚丙烯酰胺；可根据用途选择不同牌号的非离子聚丙烯酰胺作基础原料进行水解而得，是“曼尼奇”阳离子聚丙烯酰胺最主要的基础原料。
2、纺织工业助剂，添加一些其它化学品可配制成化学浆料，用于纺织品上浆，可以提高粘着性，渗透性和脱浆的性能，使织品具有防静电性，减少上浆率，减少绞浆斑、布机断头率和落物。
3、可用作污水处理剂，当污水呈酸性悬浮液时采用非离子聚丙烯酰胺，作絮凝剂最为合适，这时pam起的是吸附架桥作用，使悬浮的粒子产生絮凝沉淀，达到净化水的目的；也可作上水处理，本产品无毒性，尤其是和无机絮凝剂配合使用，在水处理效果中最佳。
4、用9.5份pam加上0.5份nn一甲叉双丙烯酰胺混溶可作为堤坝、地基、遂道等堵水的化学灌浆剂。
5、将pam溶成0.3%的浓度加入交联剂，喷洒在沙漠上，固化成膜可防沙，固沙，在治理沙漠上，是一个很重要的方法。
6、pam的吸湿性很强，它可保持土壤的水份，在干旱的地区，使用pam进行土壤改良是一个很好的措施。
7、pam和木质纤维素配合，再加一些化学助剂，可用作油田调剖堵水剂。
8、可用在建筑业、建筑胶水、内墙涂料等方面，起增稠并均匀分散的作用。
9、用于油田的三次采油。
10、用做纸张的增强剂（中）。
11、用做造纸分散剂。
12、钼的沥滤,黄金的沉淀、分离, 铀矿的回收。
13、在洗煤过程中,用于煤粉及煤泥的沉淀和过滤。回收煤粉和提高过滤速率, 还可以使水彻底澄清。
14、在电解精炼工艺中, 可使金属沉淀匀化,使镀层更加光亮, 提高电镀效率。
15、在无机纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高;在绝缘板中,可提高添加剂和纤维的结合能力。
16、非离子聚丙烯酰胺的复合材料可作矿床、池塘、水坝、地基的灌浆材料。
17、在土壤改良中可以增强土壤团粒结构的坚固性,增加土壤的含水量及土壤结构的承载负荷。
18、聚丙烯酰胺凝胶可用来分离保持生物活性的物质,药物的控制释放和酶的包埋、蛋白质电泳、电池的凝胶电解液。
19、用于污水处理，当污水呈酸性时，本产品有特效，也可与聚铝、聚合硫酸铁等配合使用。
20、可作保鲜膜和农用薄膜的添加剂。
   阳离子聚丙烯酰胺（cpam）应用：
阳离子聚丙烯酰胺主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业、制糖工业、各种工业的废水处理、建筑、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
1、用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体进行电中和作用，以及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。
2、用于生活污水和有机废水的处理，在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要好数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。
3、用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂配合使用效果更好，它将成为治理长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4、在造纸工业中可用作纸张增强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。它可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度,减少纤维或填料的流失；加快滤水, 起增强、助留、助滤作用,还可以用于白水的处理, 同时，在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
5、用于油田经学助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。
6、用于纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高;在绝缘板中, 可提高添加剂和纤维的结合能力。
7、在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。
8、可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理,使之除浊、脱色, 以达到排放标准。
9、在磷酸提纯中,有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。
    产品使用方法和注意事项:
1、用户在正式采用我公司产品之前，应先进行小型试验，以便确定型号、最佳用量和使用条件，用作絮凝剂（如沉淀，气浮）时，一般用量在0.1-0.5ppm。用于污泥脱水剂时，一般用量在20-200ppm。用量的高低与水体或泥液中的颗粒的电荷及浓度相关。
2、我公司所有产品在使用前，必须先溶解成溶液，使高分子链充分伸展后备用，通常非离子和阴离子型产品稀释到0.1%左右，阳离子型产品稀释到0.2%左右；絮凝剂在水中溶解时；使用的溶解水中应尽量避免含有大量的悬浮物；溶解操作要在塑料、陶瓷、不锈钢等搅拌槽中进行，溶解设备中必须安机械搅机设备式。
因为pam的分子链在溶液中是一个无规则的线圈，在制备和溶解时，有部分水包在线圈内，线圈的体积大而饱满，线圈与线圈之间很容易相互缠绕与交联，从外观看有一定粘度；生产中若用离心泵，由于叶轮高速旋转使用大分子线圈结构发生变形一部分从中间分离出来，体积变小，线圈间的交联被破坏，粘度下降，降低使用效果。
3、pam分子链在溶液中受剪切力作用会导致分子链断裂降解，影响性能。故溶液稀释pam时，应尽可能减少搅拌时间，降低搅拌强度，降低搅拌转速；一般应控制在50-150转/分,不宜太快使用pam溶液时，加剂点应尽可能避开强烈的机械搅拌；输送pam溶液时，管路要粗，弯头和支管要少，输送泵最好选用螺杆泵或隔膜泵，而不要选用离心泵。
4、干粉pam产品在溶解时要特别注意操作程序，防止颗粒的互相粘连而使溶解操作失败。溶解时将pam缓慢撒入水中，一定要在水流紊动最强烈的地方，同时要以适量的投加量向溶药池中缓慢投入，充分分散，不结团块；投加点要远离搅拌轴（因紊动最差）一次撒多会出现难溶胶团；在可能的条件下，采用分步投加将更有利于絮凝剂的均匀分布；不要让它形成疙瘩。
工业应用时，应先向溶解槽内加入1/2的水量，开启搅拌，并徐徐倒入pam干粉；然后再补加水到所需的体积。一般搅拌1-2小时后即可基本全溶，速溶型产品在0.5-1小时内全部溶解；适当加温能加速产品的溶解，但不应超过60℃。溶解水使用中性而不含盐类和夹杂物的水为宜。
5、在无机絮凝剂与pam混合使用时，无机絮凝剂与pam应分别在二个搅拌设备中溶解，否则会造成二絮凝剂之间的相互作用，而产生凝集，影响效果；使用时应注意加料次序，一般讲，处理粒径在50um以下的微细粒子，先加无机絮凝剂后，再加pam溶液。而处理径在50um以上的粗粒子时，先加pam溶液进行吸附架桥，然后再加无机絮凝剂（此条甚用）。用户使用时，应先进行小型试验来确定投加次序。
6、当聚丙烯酰胺被投入水中后应尽快搅拌，使药剂与水迅速而充分混合。搅拌时不能过猛，应避开强机械搅拌器和泵，否则会使聚合物降解，搅拌应以20~200r/min为宜；由于长时间进行强烈搅拌的话,将会破坏已经形成的絮凝物，使其性能降低。
7、pam产品不宜存放在铁制容器里。干粉pam一般可长期保存，性能稳定；但溶解于水的pam，性能会随时间的增加而下降，且浓度越稀，性能下降越快。0.05-0.1的非离子型或阴离子型pam溶液仅能存放半个月左右，0.1%的阳离子型pam溶液极不稳定，易发生降解，1-2天以后，性能就开始下降，故pam产品宜即配即用为好。使用多少，溶解多少。
8、由于矿物微粒表面的晶格离子排列的不均匀，产生过剩电荷，它对聚丙烯酰胺分子发生了强烈的影响，聚丙烯的架桥作用很难发挥，只能与单个粒子作用，悬浮于浆液中，若适当的调节浆液中的ph值消除部分过剩电荷，可增加絮凝效果。
9、聚丙烯酰胺的消耗数量与团体微粒的表面积成正比，若矿物和颗粒沉降的直径很小时，有极大的表面积，需要的聚丙烯酰胺的数量也大。
10、如果沉降微粒，粘滞性很大，表面疏松且带电荷，如(氧化铁胶粒)丙烯酰胺均匀分布将很困难，降低了沉降及絮凝效果。
11、作为油田注水增稠剂时，应用含盐量低的溶解水配制，提高聚合物聚合度；因为pam，php的大分子中含有极性基-cnonh2和-coohl能与水中无机阳离子形成氢键相结合，产生沉降作用，使pam，php的粘度下降达不到预定的效果。
    储存方法及运输：
1、pam储存时应保持密封、干燥、避光，防止高温，以避免吸潮，降解变质；
2、pam不应与金属容器直接接触下储存，应加塑料内衬；
3、pam储存期限不宜过久，否则会导致陈化降解，固体干粉有效期为两年；液体一般浓度越稀，有效期越短。0.1%-0.2%有效期为两天。

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