中文名:聚丙烯酰胺
外文名:Polyacrylamide, Polyacrylic amide, PAM
化學式:(C3H5NO)n
分子量:1×104~2×107
CAS登錄號:9003-05-8
EINECS登錄號:231-545-4
聚丙烯酰胺(PAM)是一種線型高分子聚合物,化學式為(C3H5NO)n。在常溫下為堅硬的玻璃態固體,產品有膠液、膠乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。熱穩定性良好。能以任意比例溶于水,水溶液為均勻透明的液體。長期存放后會因聚合物緩慢的降解而使溶液粘度下降,特別是在貯運條件較差時更為明顯。 聚丙烯酰胺作為潤滑劑、懸浮劑、粘土穩定劑、驅油劑、降失水劑和增稠劑,在鉆井、酸化、壓裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了廣泛應用,是一種極為重要的油田化學品。
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或與其他單體共聚而得聚合物的統稱,是水溶性高分子中應用最廣泛的品種之一。由于聚丙烯酰胺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很高的化學活性,易通過接枝或交聯得到支鏈或網狀結構的多種改性物,在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫藥、農業等行業中具有廣泛的應用,有“百業助劑”之稱。國外主要應用領域為水處理、造紙、礦山、冶金等;國內目前用量最大的是采油領域,用量增長最快的是水處理領域和造紙領域。
應用領域:
(1)水處理領域:水處理包括原水處理、污水處理和工業水處理等。在原水處理中與活性炭等配合使用, 可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、澄清。用有機絮凝劑丙烯酰胺代替無機絮凝劑, 即使不改造沉降池, 凈水能力也可提高 20%以上; 在污水處理中, 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環的使用率, 還可用作污泥脫水; 工業水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚丙烯酰胺在國外應用最大的領域是水處理, 國內在此領域的應用正在推廣。聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
(1) 減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量; 在達到同等水質的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量; (2) 改善水質。在飲用水處理與工業廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質; (3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高, 沉降性能好, 從而提高固液分離速度, 有利于污泥脫水; (4) 循環冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量, 從而避免無機物質在設備表面的沉積, 減緩設備的腐蝕與結垢。
(2)采油中的應用:聚丙烯酰胺是一類多功能的油田化學處理劑,廣泛用于石油開采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調剖、三次采油作業過程中, 特別是在鉆井、堵水調剖和三次采油領域。聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度, 有較好的增稠、絮凝和流變調節作用, 在石油開采中用作驅油劑和鉆井泥漿調節劑。在石油開采的中后期, 為提高原油采收率,我國目前主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯酰胺水溶液, 改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。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。中國石油工業是聚丙烯酰胺的大用戶, 聚丙烯酰胺的科技進步促進了中國石油工業的發展, 石油工業的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技創新步伐與行業的發展。
(3)造紙領域:聚丙烯酰胺在造紙領域廣泛用作助留劑、助濾劑、均度劑等以提高紙張的質量、料漿脫水性能、細小纖維及填料的留著率,減少原材料消耗及對環境的污染,用作分散劑,可改善紙的均勻度。聚丙烯酰胺在造紙工業中主要應用在兩個方面,一是提高填料、顏料等的存留率以降低原材料的流失和對環境的污染;二是提高紙張的強度。在紙料中加入聚丙烯酰胺,能提高細小纖維和填料粒子在網上的留著率,加速紙料的脫水。聚丙烯酰胺的作用機理是漿料中的顆??侩娭泻突蚣軜蚨跄靡栽跒V布上保留下來。絮塊的形成也能使漿料中的水更易濾出,減少了纖維在白水中的流失量,減少環境污染,又有利于提高過濾和沉淀等設備的效率。
(4)其他行業:食品行業,用于甘蔗糖、甜菜糖生產中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發酵液絮凝澄清工業 ,還用于飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好,回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產蛋無不良影響,合成樹脂涂料,土建灌漿材料堵水,建材工業、提高水泥質量、建筑業膠粘劑,填縫修復及堵水劑,土壤改良、電鍍工業、印染工業等。