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聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺

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活性炭,活性氧化鋁.jpg聚丙烯酰胺

    聚丙烯酰胺產品類型主要有水溶液膠體、粉狀、乳液和水分散液等四大劑型,相應地,PAM聚合技術可分為水溶液聚合、反相懸浮聚合、反相(微)乳液聚合和水分散聚合。聚丙烯酰胺按照帶電性質可分為四大類:非離子(NPAM)、陰離子(APAM)、陽離子(CPAM)和兩性離子型(AmPAM),其中陽離子型聚丙烯酰胺的適用范圍最廣。

    聚丙烯酰胺的類型和特點聚丙烯酰胺(PAM)系列產品按照帶電性質可分為四大類:

    活性炭,活性氧化鋁.jpg一、兩性離子型聚丙烯酰胺

    兩性聚丙烯酰胺是指PAM高分子鏈節上兼具陽離子和陰離子兩種基團。陰離子基團通常含有硫酸基、羧基。陽離子通常含有季銨鹽基、喹啉離子基團。水溶性高分子鏈節上陰離子和陽離子兩種基團具有靜電斥力和靜電引力,靜電力取決于正負電荷相對數目。當大分子鏈上靜電荷為零時,表現出明顯的“反聚電解質效應”,即增加溶液鹽濃度體系粘度明顯升高。

    兩性PAM的制備途徑可分為:

    (l)通過Mannich改性方法制備:PAM首先通過水解得陰離子基團,然后再經Mannich反應得陽離子基團;

    (2)陰離子單體與AM共聚,7所得共聚物再通過Mannich反應兩性PAM;

    (3)由陰、陽離子單體共聚制備,即由兩種或兩種以上帶有陰、陽離子基團的烯類單體共聚得到。

    活性炭,活性氧化鋁.jpg二、非離子聚丙烯酰胺

    非離子型PAM是由丙烯酰胺(AM)均聚或與其它非離子型單體共聚制得。非離子型PAM不具有電荷,在水溶液借質子化作用會產生暫時性電荷,其絮凝作用是以弱氫鍵結合,總體絮凝效果不如離子型聚丙烯酰胺,在水處理中主要用作輔助絮凝劑。目前非離子型PAM主要研究發展方向是合成、研制高或超高相對分子質量、低游離單體含量、溶解性能好的絮凝劑品種,提高其絮凝效果同時擴展其在飲用水處理中應用。非離子聚丙烯酰胺適用于有機無機混合狀態的懸浮物分離,適合呈中性或酸性的污水處理。如:煤礦洗選,紡織助劑,污水處理,冶金選礦,防沙固沙,化學灌漿劑,土壤保濕劑等。

    活性炭,活性氧化鋁.jpg三、陰離子聚丙烯酰胺

    陰離子型聚丙烯酰胺(HRAM)是AM與丙烯酸系化合物的共聚物或PAM胺基部分的水解產物,其中高水解度HPAM的制備通常用AM與陰離子單體共聚方法得到。研究和應用較多的陰離子單體主要有丙烯酸、丙烯酸鈉、2--丙烯酞胺基--2--甲基丙磺酸鈉等。PAM可以通過酞胺基水解而轉化為含有梭基的聚合物,結構與AM和丙烯酸鈉共聚物相似,水解體是--種很重要的陰離子型聚電解質。陰離子聚丙烯酰易受pH和鹽類的影響,羧基在酸性介質中的水解受到限制。當用強酸性基團代替弱酸性基團,可改善其在酸性環境中的解離。陰離子聚丙烯酰胺適用于濃度較高且帶正電荷的無機懸浮物,.適用于懸浮粒子較粗,PH為堿性的溶液。如:洗煤廢水處理、電鍍廠、油田驅油劑、鉆井泥漿材料、選礦廢水處理、飲用水處理。

    活性炭,活性氧化鋁.jpg四、陽離子聚丙烯酰胺

    陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)主要包括PAM陽離子改性產品和AM與陽離子單體的共聚產物。PAM大分子中酰胺基反應活性很高,可與陽離子化試劑發生輕甲基或霍夫曼反應制陽離子型PAM。AM與陽離子單體共聚主要是指與含有不飽和鍵的季銨鹽共聚,常見單體有二甲基二烯丙基氯化(DMDAAc)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酷和甲基丙烯酞氧乙基三甲基氯化錢(DMC)等。陽離子型聚丙烯酰胺不僅可通過電荷中和、架橋機理發生作用,而且還可以通過與帶負電的溶解物反應,生成不溶性的鹽。它對無機物和有機物都有較好的凈化作用,使用pH值范圍寬,用量少,毒性小,是現階段研發的熱點。陽離子聚丙烯酰胺適用于帶負電荷,含有機物質的懸浮物。陽離子聚丙烯酰胺常用于污泥脫水中。如:酒精廠,味精廠,食品廠,印染紡織廠,城市污水處理廠,造紙助劑,因要廢水處理,皮革廠,熱電廠等。

    活性炭,活性氧化鋁.jpg聚丙烯酰胺的結構和性能PAM作為一種線型高分子,最基本的結構特點是:

    (1)結構單元中含有酰胺基,易形成氫鍵,使其具有良好的水溶性和較高的化學活性,易通過接枝或交聯得到支鏈或網狀結構的改性衍生物。

    (2)分子鏈具有柔順性和分子形狀(即構象)的易變性。如分子量為710萬的PAM,其分子鏈伸直后的長徑比高達105,相當于直徑1mm、長100m的細絲??梢韵胂?,這樣大長徑比的柔性分子鏈是極易卷曲的,分子鏈之間也容易發生纏結。這些結構特點賦予PAM許多寶貴的應用性能,如:高分子量陽離子PAM可以與帶陰離子的微粒發生中和作用,起到良好的絮凝性能。絮凝粒子發生架橋形成絮團,加速粒子下沉,這使它成為最理想的絮凝劑。PAM及其衍生物可作為增粘劑、增稠劑、絮凝劑、油水分離劑、紙張增強劑和液體的減阻劑等,廣泛應用于石油開采、水處理、造紙、紡織、印染、選礦、洗煤等領域。

活性炭,活性氧化鋁.jpg聚丙烯酰胺溶解使用方法:

  1.聚丙烯酰胺不能直接投加到污水中,使用前必須將其溶解于水,用其水溶液去處理污水。
  2.溶解聚丙烯酰胺必須用干凈的水,常溫即可。
  3.溶液配置濃度一般為0.1-0.3%。陰離子聚丙烯酰胺與非離子聚丙烯酰胺通常溶解與濃度為0.1%的溶液中。陽離子聚丙烯酰胺通常溶解與濃度為0.2%的溶液中。
  4.配置的濃度越高,聚丙烯酰胺的溶解速度越快。陰離子聚丙烯酰胺和陽離子聚丙烯酰胺的溶解時間一般為40-60分鐘,非離子聚丙烯酰胺的溶解時間一般為:80-120分鐘。
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