聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物和各種共聚物的總稱。聚丙烯酰胺作為一種重要的高技術含量、高附加值的化工產品,過去普遍被認為是一種非常穩定的聚合物。事實上,在自然條件下,PAM會經歷緩慢的物理降解(熱、剪切)、化學降解(水解、氧化和催化氧化)和生物降解,產生各種低聚物和具有神經毒性的劇毒丙烯酰胺單體。它已廣泛應用于工農業生產的各個領域,并滲透到人們的日常生活中。因此,聚丙烯酰胺降解技術的研究具有重要的發展意義,而聚丙烯酰胺生物降解的研究領域幾乎是空白。
聚丙烯酰胺的作用機理:
哈爾濱聚丙烯酰胺的作用機理一般認為是吸附-電中和-架橋,但電中和不是主要機理。在絮凝過程中,高分子濃度較低時,吸附在顆粒表面上的高分子長鏈可能同時吸附在另一個顆粒表面上,通過架橋方式將兩個或更多的微粒聯系在一起,從而導致絮凝,這就是發生高分子絮凝作用的架橋機理。架橋的必要條件是顆粒上存在空白表面,如果溶液中的高分子濃度很大,顆粒表面已完全被所吸附的高分子所覆蓋,則顆粒不會再通過架橋而絮凝,此時高分子起的是保護作用。所以,高分子絮凝劑加入量存在較佳范圍,超過較佳范圍,絮凝效果反而差。
聚丙烯酰胺在各行業中的應用
在石油開采方面,聚丙烯酰胺具有增稠、絮凝和對流體變性的調節作用??捎米縻@井液的增稠劑、穩定劑和沉降絮凝劑。將聚丙烯酰胺加入鉆井液中,可以增加鉆井液的稠度,提高懸浮力,使鉆井液分散均勻,控制失水,增加穩定性,降低摩阻,提高固井速度;在三次采油中加入聚丙烯酰胺,可增加驅油能力,避免擊穿油層,提高油床開采收率。還可用于水油比例控制劑、緩速劑、暫堵劑等。
在水處理中,聚丙烯酰胺絮凝劑,可用于城市污水、生活污水、工業廢水等處理以及各種地下水和工業懸浮液的固液分離。
在紡織工業中,聚丙烯酰胺作為織物后處理的上色劑、整理劑,可以生產柔順、防皺、耐真菌的保護層,利用它的吸濕性強的特點,能降低紡細紗時的斷線率。
在造紙業中,添加在聚合過程中控制不同的工藝條件或導入不同的官能基團的中等相對分子質量,即平均相對分子質量為(100-400)萬的PAM產品,可以增加紙纖維間的結合力,即增加紙張的干撕裂強度、改善施膠度、加快紙張在網部的濾水性,增加短纖維和填料,特別是微顆粒填料(如鈦白粉)的保留率,加快“白水”中懸浮物的沉降速度還可沉淀污水、減少污染。
在電解冶金中,添加聚丙烯酰胺,可改善金屬在陰極沉積的質量,并增加電流效率。
在采礦、洗煤中,采用聚丙烯酰胺作為絮凝劑,可促進固體沉降,使水澄清,同時可回收大量的有用的固體顆粒,避免對環境造成污染。
用作印染助劑時,可使產品附著牢度大,鮮艷度高。
在制糖業,聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細粒子的下沉,促進過濾性能和提高濾液清澈度。
在養殖業中,聚丙烯酰胺可改善水質,增加水的透光性能,從而改善水的光合作用。
此外聚丙烯酰胺還可以用作隧道、水壩等工程堵水固沙的化學灌漿和水下、地下建筑物的防腐劑,還可用于土壤改良劑、纖維改性劑、黏結劑、光敏樹脂交聯劑等。