PAM基础知识

聚合物是由一种或几种单体经聚合反应而产生的产物。相对分子量小的称为低聚物。一般把相对分子量高于1×104的，称为高分子化合物，简称高聚物。

聚合物的低分子化合物叫单体，如形成聚丙烯酰胺的丙烯酰胺单体。

3.1 什么是聚合物分子的线型结构？

由许多基本结构单元连接成一个线型长链大分子，这种结构称线型结构。

3.2 什么是聚合物分子的支链结构和体型结构？

若聚合物长链分子两边连接有相当数量的侧链，称为支链型聚合物。当聚合物高分子链上可相互作用的官能团在一定条件下交联而成三向空间时，则形成体型结构。

4.1 什么是聚合反应？

由一种或几种低分子单体相互结合成为高分子聚合物的反应称为聚合反应。

4.2 聚合物反应的分类？

按化学反应类型分，合成聚合物的反应有两类，即加聚反应和缩聚反应。按聚合反应机理分，可分为逐步反应和连锁聚合反应。

从石油裂解得到的原料—丙烯出发制造聚丙烯酰胺，包括四个部分：

★制造丙烯腈（CH2=CH-CN）

★制造丙烯酰胺（CH2=CH-CONH2）

★制造丙烯酸（CH2=CHCOOH,生产部分水解聚丙烯酰胺用）

★聚合

6.1 聚丙烯酰胺的化学结构有哪几类？

聚丙烯酰胺的化学结构有非离子型、阴离子型和阳离子型三类。

6.2 聚丙烯酰胺主要有几种形态？

在不同的生产工艺条件下，聚丙烯酰胺可被制成四种物理形态：乳液状、粉末状、胶体状、水溶液。

7.1 什么是溶解？

溶解是溶质分子和溶剂分子相互扩散形成一种均一体系的过程。

7.2 聚合物溶解的条件是什么？

聚合物溶解有三个条件：

（1）聚合物分子结构为直链线型能溶解，交联度很低的聚合物加热后缓慢溶解，交联度高的体型聚合物不易溶解。

（2）聚合物溶解必须有适当的溶剂。根据“极性相似相溶”原则选择溶剂，如聚丙烯酰胺有极性基因，可溶于水而不溶于油。

（3）分子链越长（即相对分子质量越大），因聚合物自身分子间的内聚力越大，所以溶解性越小。

8.1 什么是黏度？

流体在外力的作用下，液层发生位移，分子间产生摩擦，对摩擦所表现出的抵抗性称为绝对黏度，简称黏度。

8.2 影响聚合物黏度的因素是什么？

影响聚丙烯酰胺溶液黏度的因素有：

相对分子质量、水解度（或阴离子含量）、溶剂、浓度、温度、矿化度（含盐量）、PH 值、剪切速率和其他因素如热、氧等。

9.1 什么是聚丙烯酰胺的水解？

水解是物质加水所引起的分解作用。聚丙烯酰胺在碱的作用下，发生水解反应，生成部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。水解是聚合度相似或不变的化学变化。

9.2 什么是水解度？

水解度是表征聚电解质在水溶液中离解程度的量值。

9.3 水解度对聚丙烯酰胺溶液有何影响？

在相同条件下，聚丙烯酰胺溶液黏度随其水解度的增加而增高。但水解度达到一定程度后，黏度的增高变得缓慢。

聚丙烯酰胺类絮凝剂根据其电荷性质可将其分为四种：

非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)

阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)

阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)

两性聚丙烯酰胺(AmPAM)

水是PAM的最好溶剂。实用中很重视PAM的水溶性，它与产品型式、分子结构、溶解方法、搅拌、温度及PH等有关。粉状产品型式若能防止结团比胶体产品易溶。乳胶产品溶解性最好。提高溶解温度能促进溶解，但一般不超过50℃，以防止降解及产生其他反应。粉状产品在制造时适量添加一些无机盐（如硫酸钠）、尿素和表面活性剂等，能减弱PAM分子间的缔合，防止结团，有助溶解。

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，能速动电位降低而凝聚。

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。

PAM产品主要形式有水溶性胶体、粉状及胶乳三种，并可有阴离子、阳离子和非离子等类型。

聚丙烯酰胺（PAM）分子量高（103～107），水溶性好，可调节分子量并可以引进各种离子基团得到特定的性能。低分子量时是分散材料的有效增稠剂或稳定剂，高分子量时则是重要的絮凝剂。

16.1 什么叫阴离子聚丙烯酰胺？

阴离子聚丙烯酰胺（简称PAM），是丙烯酰胺（Acrylamide，AM）均聚后水解或与丙烯酸或者其他阴离子单体共聚而得的产品。

16.2 产品的应用？

（2）用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。

（3）用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。

（4）用于造纸工业。一是提高填料、颜料等存留率，以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度）。另外，使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性，以改进视觉和印刷性能。还用于食品及茶叶包装纸中。

17.1 阳离子聚丙烯酰胺的作用原理？

阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得。

17.2 产品的应用？

这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能。在酒精厂、味精厂、制糖厂、肉制品厂、饮料厂、印染厂的等废水处理中用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴

电荷。

阳离子聚丙烯酰胺适用高速离心机、带式压滤机、板框压滤机等专用污泥脱水机械，具有形成絮团速度快，絮团粗大，耐挤压和剪切、成团性好，易与滤布剥离等特点。该产品广泛应用于城市污水处理厂、啤酒厂、食品厂、制革厂、造纸厂、石油化工厂、油田、冶金、化学工业和化妆品等污泥脱水处理上。

18.1 产品应用

（1）主要用作絮凝剂：由于其分子链中含有一定量极性基因能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间形成大的絮凝物。它加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果，广泛用于化学工业废水、废液的处理，市政污水处理。尤其当污水呈酸性时，采用本产品最为适宜。可与无机絮凝剂聚铁、聚铝等无机盐配合使用。

（2）在石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。

（3）用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。

（4）用于造纸工业，一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度（包括干强度和湿强度），另外，使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性，以改进视觉和印刷性能，还用于食品及茶叶包装纸中。

（5）其他行业，食品行业，用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。酶制剂发酵液絮凝澄清工业，还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好，回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响，合成树脂涂料，土建灌浆材料堵水，建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂，填缝修复及堵水剂，土壤改良、电镀工业、印染工业等。

19.1 产品形态

两性离子聚丙烯酰胺（ACPAM）外观为白色粉粒。一般是指在大分子链节上同时含有正、负两种电荷基团的水溶性高分子。

19.2 产品特点

两性离子聚丙烯酰胺因分子内含阳离子基和阴离子基，它具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点外，表现了更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH值内使用，具有更高的滤水量，较底的滤饼含水率，也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催化剂中回收有价值的金属。

两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合。如果把阳离子聚丙烯酰胺与阴离子聚丙烯酰胺配合使用则会发生反应产生沉淀。所以两性离子产品最为理想。

19.3 产品应用

油田调剖堵水剂、与交联剂、稳定剂、促凝剂联合作用，生成具有重要聚合凝胶和树脂凝胶的高强凝胶堵水剂。它通过吸附、物理堵塞等作用堵塞地层孔隙和裂缝，调整比例，可控制凝胶时间，以适应不同地质情况。各种油污，有机、无机、污水、复杂污水的处理。在PH变化不定的污水系统中。用于污泥脱水。用于造纸助剂。