聚丙烯酰胺简介：

　  聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）是丙烯酰胺(acrylamide,AM)及其衍生物均共聚和共聚物的统称。

工业上将含有50%以上丙烯酰胺单体的聚合物都泛称为聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺是一种线性水溶性高分子，是应用比较广泛的合成类水溶性高分子化合物。聚丙烯酰胺及其衍生物可作为絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂等，在水处理、造纸、煤炭、石油、建筑、轻纺、地质、矿采等行业均有广泛应用，有“百业助剂”之称。

聚丙烯酰胺的制造工艺：

工业聚丙烯酰胺及其衍生物是通过丙烯酰胺自由基聚合制得。丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，是一种重要的有机合成原料。目前90%发的丙烯酰胺用于生产聚丙烯酰胺及其衍生物，9%用于生产医药、农药、染料、涂料的中间体，1%用于其他。

聚丙烯酰胺是一系列不同分子质量的聚合物。在实际中应用的是经水解或与其他单体共聚生成的阴离子型、阳离子型及两性离子型聚合物。从化学性质上，聚丙烯酰胺可分为非离子型、阴离子型、阳离子型及两性离子型; 从物理形态上可分为固态(粉末、珠状)、胶体和液态(反相乳液、水溶液)。

聚丙烯酰胺的生产工艺	各离子型聚丙烯酰胺的分子结构

    聚丙烯酰胺的分类：

按其形态来分，有粉剂和胶体两种。粉剂产品含聚丙烯酰胺92％，胶体产品含聚丙烯酰胺8％～9％。

按分子量来分，有高分子量、中分子量、低分子量3种。高分子量的产品相对分子质量一般大于800万，主要用在石油工业中的水处理；中分子量产品主要用于水处理，相对分子质量一般为150万～600万；低分子量产品相对分子质量一般小于20万，主要用在纺织、造纸工业中的水处理，纺织品的浆料和纸张增强剂。

按离子型来分，有阳离子型、阴离子型和非离子型。阳离子型一般毒性较强，主要用于工业用水和有机质胶体多的工业废水；阴离子型一般是聚丙烯酰胺的水解产品，由非离子型改性而来，它带有部分阴离子电荷，可使这种线型聚合物得到充分伸展，从而加强了吸附能力，适用于处理含无机物质多的悬浮液或高浑浊度水。

聚丙烯酰胺的使用特性：

絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。

粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。

降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，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，增稠将更加明显。

聚丙烯酰胺(PAM)的作用原理简介：

1)絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，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，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。

2)吸附架桥：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。 

3)表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。

4)增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。

聚丙烯酰胺的絮凝原理：

聚丙烯酰胺是线状高分子絮凝剂，它主要是依靠架桥作用将不易沉降的小颗粒絮凝成团，加速沉降速度。如下图：

1、由悬浮颗粒形成的分散体 2、开始架桥絮凝 3、絮凝团增大，开始沉降 4、沉降结束

聚丙烯酰胺的性能指标：

分子量：

聚丙烯酰胺的分子量是其质量的一项重要指标。按照GB 17514-2008《水处理剂 聚丙烯酰胺》的标准，先用毛细管粘度计测定其水溶液的粘度，然后换算出分子量。作业现场肉眼也可观察，分子量较大的聚丙烯酰胺需要较长时间的搅拌才能溶解，水溶液粘稠，用手提起后，有时有拉丝现象。

水解度：

水解度是阴离子聚丙烯酰胺水解的程度，因为阴离子聚丙烯酰胺是在非离子聚丙烯酰胺与碱反应后制得的，是不完全的水解体。不同水解程度的阴离子聚丙烯酰胺由于其分子链上羧基数量的不同，导致电荷之间的排斥力不等，线性分子伸展的程度不同，因而导致絮凝能力的不同。有说法是水解度越大，聚丙烯酰胺的效果越好。这句话理论上是可以行的通的，聚丙烯酰胺的水解度大，可使得分子链基本完全伸展开，按理说效果应该更好，但在实际应用中，却往往不尽人意。这是由于此时的聚丙烯酰胺带有的负电过多，容易与废水中带负电荷的颗粒相互排斥，效果反而会变坏。因此并不是水解度越高的聚丙烯酰胺效果越好。应以实际情况为依据。

离子度：

离子度就是带电荷的微粒的密度。离子度是衡量阳离子聚丙烯酰胺质量的重要指标，也与阳离子聚丙烯酰胺的价格直接相关。这是由于在聚丙烯酰胺中离子度一般是指添加的阳离子单体的多少，而阳离子单体的价格很高，因此离子度直接关系聚丙烯酰胺的生产成本。离子度越高电荷密度越大，聚丙烯酰胺效果越好，形成絮凝团越密实。

聚丙烯酰胺的毒性：

聚丙烯酰胺本身无毒，因为在进入人体后，绝大部分在短期内排除体外很少被消化道吸收。聚丙烯酰胺的毒性来自残留的丙烯酰胺单体和生产过程夹带的有毒金属。

聚丙烯酰胺为神经性致毒剂，对神经系统有损伤作用。因此各国卫生部门均规定了聚丙烯酰胺产品中单体丙烯酰胺的含量，一般为0.5%-0.05%。应用于一般的水质净化处理时，丙烯酰胺的含量在0.2%以下，若用于直接饮用水处理，单体丙烯酰胺的残留含量将不得超过0.05%，且需控制聚丙烯酰胺的使用量。

聚丙烯酰胺的溶解：

聚丙烯酰胺的溶解过程称为溶胀。首先是水分子向高分子絮凝剂内部扩散，使其膨胀，达到一定程度后，絮凝剂分子再向水中扩散，形成粘稠的水溶液。絮凝剂分子量越大，水溶液的粘度越大，扩散速度越慢，需要较长的时间才能溶解。若聚丙烯酰胺与聚合氯化铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂一起使用，则需添加无机絮凝剂搅拌后再加入聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺的用途：

聚丙烯酰胺在石油工业中的应用：聚丙烯酰胺在石油工业中用作油田钻井、采油、堵水、调剖、酸化、压裂、水处理等。

驱油剂：聚丙烯酰胺能够增加水体粘度降低水相的渗透率，还可以降低水油流度比减少指进现象。

钻井液添加剂：聚丙烯酰胺可以调节钻井液的流变性，控制失水，改善钻井液润滑性和防塌性能。主要用于封堵井漏。

堵水调剖剂：聚丙烯酰胺具有对油和水的渗透能力的选择性，对油的渗透性降低可超过10%，而对水的渗透性减少可超过90%。

压裂液添加剂：聚丙烯酰胺压裂液具有高粘度、低摩阻、良好的悬砂泵库、滤失性小、粘度稳定性好、残渣少、货源广以及配置方便和成本低的优势。

聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用：聚丙烯酰胺是应用广泛，能效高的高分子有机合成絮凝剂、沉降剂、助凝剂。

絮凝剂→絮凝性能、吸附性能→城市污水、生活污水、工业废水等地下水和工业悬浮液固液分离工程

沉降剂→凝聚性能→提高水处理工艺的抗冲击能力，浊度去除率高，色度去除率大，降低矾耗。

阳离子聚丙烯酰胺：阳离子聚丙烯酰胺适合含有机物、带阴电荷的污水处理，用作污泥脱水剂。常用于酒精厂、味精厂、制糖厂、肉制品厂、饮料厂、纺织印染厂、城市污水处理厂、医药费水处理、市政生活污水处理、皮革厂、热电厂、化工厂等的污水处理中，同时也可做粘土膨胀剂、油田的稠化剂、造纸增强剂、助流剂等。适用于带式机、离心机、压滤机。

阴离子聚丙烯酰胺：阴离子聚丙烯酰胺适合用于含有机物、中性或者碱性、带正电荷、浓度高、颗粒较粗的污水处理中，有助凝沉降作用。主要用于洗煤废水处理、电镀厂污水处理、选矿厂污水处理、钻井泥浆材料、油田驱油剂、饮用水处理、造纸助剂、纸张干强剂、分散剂等。

非离子聚丙烯酰胺：非离子聚丙烯酰胺兼有阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺的特性，因此适合用于有机无机物混合污染的污水、呈中性或者酸性的污水处理中。主要用于煤矿洗选、纺织助剂、污水处理、冶金选矿、防沙固沙、化学灌浆剂、油田调剖堵水剂、土壤保湿剂等。

两性离子聚丙烯酰胺：可用于生活污水处理、自来水处理、造纸增强剂、造纸助剂、油田助剂、纺织上浆剂、污泥脱水中。

聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用：

   聚丙烯酰胺在造纸领域可用作助留剂、助滤剂、均度剂等以提高纸张的质量、料浆的脱水性能、细小纤维及填料的留着率，减少原料的消耗及环境污染。聚丙烯酰胺用作分散剂还可改善纸张的均匀度。此外聚丙烯酰胺还用于造纸废水处理和纤维回收。

非离子聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度提高纤维及填料的留着率；

阴离子聚丙烯酰胺主要用于纸张的干湿增强剂和助留剂；

阳离子聚丙烯酰胺主要用于造纸废水处理和助滤作用，对于提高填料的留着率也有较好的效果。推荐阅读：

阳离子聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用 

聚丙烯酰胺在纺织印染工业中的应用：

    聚丙烯酰胺可做织物的上浆剂和整理剂，可使产品附着牢度大、鲜艳度高还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂及纺织印染助剂。

聚丙烯酰胺在医药工业中的应用：

    聚丙烯酰胺分子中带有亲水与憎水基团，可做智能性凝胶，可用于药物的控制释放和酶的包埋、蛋白质电泳、人工器官材料、接触眼镜片等。

聚丙烯酰胺在农业上的应用：

    聚丙烯酰胺可做土壤结构改良剂，有效改良土壤结构，增加土壤表层颗粒间的凝聚力，增大土壤表面的粗糙度，同时还有吸水保水作用。

聚丙烯酰胺在建筑业的应用：

    聚丙烯酰胺可以增强石膏水泥的硬度，提高湿法水泥制造中沉降槽的生产能力和水泥的可滤性，加速石棉水泥的脱水速度，聚丙烯酰胺凝胶可用于建筑物的填缝、修复及堵漏。

聚丙烯酰胺的其他应用：

    聚丙烯酰胺在日用业、食品业、冶金采矿业等行业都有较大的用途，且聚丙烯酰胺的用途将会越来越广泛。

聚丙烯酰胺包装：

聚丙烯酰胺采用防潮包装，内衬塑料袋，外层用塑料复膜编织袋。25kg/袋。外包装字样可根据客户需求定制，有中文英文等。常见包装如下：