两性聚丙烯酰胺性能及应用综述
聚丙烯酰胺作用与用途
聚丙烯酰胺作用与用途
聚丙烯酰胺是一种高分子化合物，其具有许多重要的作用和用途。
以下是一些关于聚丙烯酰胺的作用和用途的介绍。
1. 絮凝剂：聚丙烯酰胺被广泛用作污水处理中的絮凝剂。
它能够吸附细小的颗粒物质并形成较大的絮凝体，从而便于沉降和过滤，提高废水的净化效率。
2. 非离子型生物胶：聚丙烯酰胺可以用于生物化学领域中的细胞培养和病毒研究等。
它可以改善细胞的附着性和生长环境，促进细胞的增殖和分化。
3. 水性胶粘剂：聚丙烯酰胺具有良好的粘附性和黏度调节性能，常被用作水性胶粘剂的成分。
它可以用于纸张、纺织品和塑料等材料的粘接，提供良好的粘合强度和持久性。
4. 水性涂料：聚丙烯酰胺可以作为水性涂料的成膜剂，用于涂覆木材、金属和混凝土表面。
它能够形成坚韧、光滑的膜层，提供对表面的保护和装饰效果。
5. 高分子填充剂：聚丙烯酰胺可用作高分子填充剂，用于纸张、纺织品和塑料制品的增强和改性。
它可以填充材料的孔隙和缺陷，提高其力学性能和耐久性。
总之，聚丙烯酰胺具有广泛的应用领域，包括污水处理、生物化学、胶粘剂、涂料和填充剂等。
它的作用和用途在不同领域中都发挥着重要的作用。
两性聚丙烯酰胺的性质、合成与应用研究进展 李雷振
两性聚丙烯酰胺的性质、合成与应用研究进展李雷振摘要：两性聚丙烯酰胺是一种新型的功能高分子聚合物。
本文首先阐述了两性聚丙烯酰胺的结构和性质，总结了目前两性聚丙烯酰胺的共同合成，包括改性、接枝共聚、阴/阳离子大分子单体共聚、丙烯酰胺和甜菜碱等单体共聚，并对聚丙烯酰胺的合成进行了综述。
综述了水溶液聚合、反乳液聚合、反微乳液聚合等应用，并对其在造纸工业中的应用进行了综述。
关键词：两性聚丙烯酰胺；合成；性质；应用前言两性聚丙烯酰胺（APAM）一般指大分子链链接组还包含正面和负面两种电荷的水溶性聚合物，和只包含水溶性阳离子和阴离子聚丙烯酰胺（PAM）比APAM既综合性能，不仅有明显的“聚电解质效应”和广泛使用，pH值等，这么多的关注。
自上世纪90年代以来，国外的研究（如日本、美国和法国）一直活跃于APAM。
中国对APAM的研究起步较晚，迄今为止主要是实验室合成，几乎没有工业产品。
由于石油生产、污水处理、造纸添加剂的独特性质，使APAM独特的化学结构具有广阔的应用前景，因此对国家经济发展和环境保护的研究与开发具有十分重要的意义。
1两性聚丙烯酰胺的结构及性质1.1两性聚丙烯酰胺的结构两性聚丙烯酰胺结构基于丙烯酰胺单体为主要结构单元，通常在丙烯酰胺单元之间插入其他单体单位组织的指控，或丙烯酰胺酰胺组单元连接到其他结构，或通过修改反应会改变电荷酰胺组。
根据聚合物分子中正负电荷基团的分布，聚合电解质可分为两类：随机选择了两聚电解质和甜菜碱聚合电解质，其结构如图1所示。
图1两性聚电解质的结构示意图1.2两性聚丙烯酰胺的性质聚合电解质在溶液中电离离子基团使其更亲水和电气化。
与普通单聚电解质相比，两性电解质更复杂的带电特性导致了溶液中更复杂的相互作用。
两种性别的聚丙烯酰胺的性能均与聚合电解质的性质一致。
本文主要研究了两性电解质的等电点、浊度和吸附性能。
1.2.1等电点聚电解质的电荷组将分离出溶液中的度，而带电基团的电离度与溶液的pH值密切相关。
压裂液稠化剂两性聚丙烯酰胺的合成与性能评价
◄油气开发►doi:10.11911/syztjs.2023044引用格式：李昭滢，杨旭，杨杰，等. 压裂液稠化剂两性聚丙烯酰胺的合成与性能评价[J]. 石油钻探技术，2023, 51（2）：109-115.LI Zhaoying, YANG Xu, YANG Jie, et al. Synthesis and property evaluation of a amphoteric polymer fracturing fluid thickener [J]. Petroleum Drilling Techniques ，2023, 51(2)：109-115.压裂液稠化剂两性聚丙烯酰胺的合成与性能评价李昭滢， 杨 旭， 杨 杰， 谢恬静， 李江涛， 冯志刚（西南石油大学化学化工学院，四川成都 610500）摘 要: 针对目前国内外水基压裂液所用聚合物稠化剂大多耐盐性能较差的问题，在丙烯酰胺（AM ）链上引入阴离子单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS ）和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC ），合成了一种两性聚丙烯酰胺AMPAM 。
通过分析单体总质量分数、3种单体质量比、引发剂加量和pH 值对AMPAM 相对分子质量和增黏性能的影响，确定了合成AMPAM 的最佳条件。
评价了AMPAM 的耐盐性能、溶解性能和增黏性能，以及以矿化度30 g/L NaCl 溶液配制的AMPAM 压裂液的性能，结果表明：以高矿化度盐水配制的0.5%AMPAM 溶液的表观黏度为20 mPa·s ；AMPAM 加量不超过0.6%时，在20 min 内可以完全溶解；盐水AMPAM 压裂液的耐温耐剪切性能、携砂性能和破胶性能均符合水基压裂液通用技术条件。
研究结果表明，两性聚丙烯酰胺AMPAM 具有良好的耐盐性能，可以作为盐水聚合物压裂液的稠化剂。
关键词: 聚合物；压裂液；稠化剂；两性聚丙烯酰胺；耐盐性能中图分类号: TE357.1+1 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2023）02–0109–07Synthesis and Property Evaluation of an Amphoteric Polymer Fracturing Fluid ThickenerLI Zhaoying, YANG Xu, YANG Jie, XIE Tianjing, LI Jiangtao, FENG Zhigang(College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan, 610500, China )Abstract: At present, most of the polymer thickeners used in water-based fracturing fluid both in China and abroad have poor salt resistance. Therefore, amphoteric polyacrylamide (AMPAM) was synthesized by introducing anionic monomer (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS)) and cationic monomer (methacryloyloxyethyl trimethyl ammonium chloride (DMC)) into the acrylamide (AM) chain. The effects of the total mass fraction of monomers, mass ratio of monomers, initiator dosage, and pH value on the relative molecular mass and thickening property of AMPAM were studied, and the optimal conditions for AMPAM synthesis were determined. In addition, the salt resistance, solubility, and thickening property of AMPAM, as well as the performance of AMPAM fracturing fluid prepared with NaCl solution with salinity of 30 g/L were evaluated. The results show that the apparent viscosity of AMPAM solution of 0.5% prepared with high-salinity brine was 20 mPa·s, and the AMPAM was completely dissolved within 20 min when its dosage did not exceed 0.6%. The temperature and shear resistance, as well as sand-carrying and gel-breaking properties of AMPAM fracturing fluid prepared with brine meet the general technical requirements of water-based fracturing fluid. The results show that AMPAM has excellent salt resistance and can be used as a thickener for brine polymer fracturing fluid.Key words: polymer; fracturing fluid; thickener; amphoteric polyacrylamide; salt resistance随着油气田开发不断深入，开发环境愈加恶劣，对压裂液的性能提出了更高的要求[1]。
9.6两性离子聚丙烯酰胺的主要用途
我的经验是：采取直视下手术取出加残腔灌洗以及切除病变组织等综合治疗。其优点是: 1.直视下操作，可彻底清除囊腔内的水凝胶；2.手术中同时切除水凝胶周围包膜及被水凝胶浸润的广泛变硬的组织；3.术中利用水凝胶的亲水性，使难以触及的结节吸水膨胀，结节增大易于发现以便手术切除；4.直视下切除肉牙肿等变性的乳腺组织；5.术中大量生理盐水冲洗，将体内残存的水凝胶含量降到最低，并用碘伏、甲硝唑溶液、庆大霉素盐水反复冲洗残腔，可将并发症的发生率降到最低。切口在乳晕周围，长2.5--3CM，并采取皮内可吸收线缝合，随着时间的推移，其痕迹将会变得越来越淡。
也许部分接受注射的朋友目前没什么特殊不适，但随着时间的推移，不排除出现硬结、游走性包块、疼痛、肿胀、破溃、胸大肌炎等并发症的可能。
目前一些整形医院对注射隆胸仍采取按摩、穿刺结节抽吸部分水凝胶、利用类似肿胀吸脂技术采用抗生素生理盐水冲洗、局部理疗、抗炎治疗或加用皮质激素及注入康宁克通等治疗措施，可能得到不同程度的缓解，但是这样并不能彻底抽吸干净水凝胶，而且由于术中盲目地反复抽吸还会造成注射物的移位、种植，造成组织的创伤，产生新的并发症。
聚丙烯酰胺和污泥混合:聚丙烯酰胺在脱水设备的轴承必须和污泥完全反应,产生絮凝效果的影响。因此,聚丙烯酰胺溶液粘度必须配合,在现有设备前提可以完全混合污泥,两种混合平均可以,是成功的关键因素。聚丙烯酰胺溶液粘度及其分子量和制造业浓度相关。
当今社会，各种工业生产中，产生的废气废水严重影响着这个社会的环境，其中水污染是对人类的最大威胁，水是人类不可或缺的，然而受过污染的水却严重影响着人们的健康及生命，工业生产中，企业必须排放国家规定达标的水，聚丙烯酰胺是专业治理水污染的高效化工品，广泛应用于城市污水、工业污水、印染纺织、造纸、等诸多领域！
聚丙烯酰胺作用与用途
聚丙烯酰胺作用与用途聚丙烯酰胺是一类重要的线性水溶性高分子聚合物，具备良好的絮凝、吸附、增稠、耐剪性、降阻和分散等特性。
广泛应用于石油、采矿、水处理和造纸等行业，被誉为“百业助剂”。
随着经济快速发展，水资源的匮乏和人们环保意识的提高，聚丙烯酰胺出色的水处理性能备受关注，成为近年来水处理领域的研究热点。
聚丙烯酰胺的主要作用之一是作为絮凝剂。
在水处理中，通过添加适量的聚丙烯酰胺，可以促使悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的絮团，从而方便沉淀和过滤。
这种絮凝作用可以有效地去除悬浮物、浊度和有机物，提高水的净化效果。
聚丙烯酰胺在水处理中的应用可以使水质得到改善，满足环境保护和人类健康的需求。
此外，聚丙烯酰胺还具有优异的吸附能力，可以作为吸附剂用于废水中有害物质的去除，还可以用作油田开发中的驱油剂等作用。
当前，聚丙烯酰胺是世界范围内应用最广、效能最高的高分子有机合成水处理剂，那浅谈一下聚丙烯酰胺在水处理中的部分用途：1、聚丙烯酰胺在给水处理中的应用给水处理的目的是通过采取适当的处理净化方法除去水中的杂质，以达到符合生活用水或工业用水的标准。
聚丙烯酰胺在给水处理中的应用主要包括低浊度水和高浊度水的处理两个方面。
研究试验表明，在用硫酸铝处理低浊度水时，若同时加入聚丙烯酰胺可提高水的处理能力，当硫酸铝浓度为3mg/L~9mg/L、聚丙烯酰胺浓度为0.0008mg/L~0.0125mg/L时，处理后的水浊度低于3度。
在研究时发现，处理低浊度水时同时加入聚合铝和聚丙烯酰胺，可显著提高去浊效果。
实验中当加入的聚丙烯酰胺浓度为0.03mg/L时，可将沉降时间缩短为单独使用聚合铝时的一半，并可减少22%的聚合铝用量。
研究表明，在处理高浊度的黄河水上时，同时添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺联合使用，既能节约成本又能改善出水水质。
目前我国的大部分水厂在用高浊度水生产生活饮用水时都会投加聚丙烯酰胺。
2、聚丙烯酰胺在生活污水处理中的应用城镇生活污水的主要污染物是有机物，呈富营养化，另外还有病原菌及无机盐等，其特点是化学需氧量COD、浊度、总磷(TP)、总氮(TN)比较高，水体颜色较深且有臭味。
聚丙烯酰胺合成技术与应用
聚丙烯酰胺合成技术与应用介绍聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺(AM)均聚或1其他单体共聚而成的质量分数为50%以上的线型水溶性高分子化学品的总称。
由十其结构单儿中含有酰胺基，易形成氢键，所以具有良好的水溶性，广泛应用于石油、金属及化学矿山开采、水处理、纺织、造纸等行业。
PAM 系列产品可分为非离子型(NPAM)、阳离子型(CPAM)、阴离子型(APAM)和两性4大类。
相对分子质量大小是PAM主要性能指标之一。
1 PAM的合成方法PAM一般由自由基引发聚合合成，主要有本体法、水溶液法、乳液法和悬浮法等合成方法。
根据聚合是否加入其他单体，又可分为均聚和共聚2种，PAM产品形态有水溶液、乳剂和粉剂等。
1. 1水溶液聚合法水溶液聚合法是将单体AM和引发剂溶解在水中的聚合反应，是目前应用较广泛和成熟的技术。
所得PAM产品有胶状和粉状2种，其胶体采用质量分数为8%-10%或20%-30% AM的水溶液在引发剂作用下直接聚合而得，产物经脱水干燥后可得粉状产品。
产物相对分子质量为7万-700万。
该法优点为安全、工艺设备简单、环境污染小，缺点是产物固含量低，仅为8%-15%，且易发生酰亚胺化反应，生成凝胶。
在PAM的水溶液聚合中，引发剂在很大程度上决定了聚合反应后得到产物的相对分子质量、产率，因而新型引发体系的开发是AM 水溶液聚合研究的关键。
蔡开勇等人研究了过硫酸钾一胺体系、过硫酸钾连二硫酸钠体系、有机过氧化物、浪酸盐或氯酸盐、金属离子等五类氧化还原引发体系对合成PAM相对分子质量的影响，发现过硫酸钾一连二硫酸钠体系是合成高相对分子质量PAM的有效引发体系。
吴挡兰等人采用复合氧化还原引发体系，得到相对分子质量为3. 05 X 106的PAM。
穆志坚采用过硫酸钾一氮三丙酰胺引发体系，在最佳土艺条件下，得到相对分子质量为6.2X105的PAM,转化率为98. 94%。
张宝军等人开发出一种新型氧化还原引发体系，以AM和丙烯酸钠为单体，进行水溶液自由基共聚合反应，合成了相对分子质量高达1.8X107，过滤比为1. 24的超高相对分子质量PAM。
聚丙烯酰胺产品简要说明
聚丙烯酰胺产品简要说明简介聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，缩写PAM）是一种高分子化合物，广泛应用于各个领域。
它具有优秀的水溶性、高分子量和高吸水性等特点，可以用于沉淀、过滤、固液分离、水处理、土壤固化等多种工艺和应用中。
产品特点1.高吸水性: 聚丙烯酰胺具有良好的吸水性，能迅速吸收周围环境中的水分。
2.高分子量: 高分子量使聚丙烯酰胺具有更强的凝聚和过滤能力，从而提高工艺效率。
3.耐酸碱性: 聚丙烯酰胺在酸碱环境下的稳定性较好，适用于多种不同PH值环境下的应用。
4.低毒性: 聚丙烯酰胺不含有对人体有害的物质，使用安全可靠。
5.可溶于水: 聚丙烯酰胺能够很好地溶解在水中，方便使用和处理。
主要应用领域1.沉淀和过滤: 聚丙烯酰胺在沉淀和过滤过程中被广泛使用。
它能够凝聚悬浮物质，提高固液分离效率，广泛应用于污水处理、矿山选矿等工艺中。
2.水处理: 聚丙烯酰胺可用于净化水源中的悬浮物、颗粒物和有机物。
它能够帮助去除水中的杂质，提高水质。
3.土壤固化: 聚丙烯酰胺可以与土壤中的颗粒物及有机物结合形成坚固的土壤骨架，提高土壤的稳定性和抗腐蚀能力。
4.气固分离: 聚丙烯酰胺能够吸附和分离空气中的颗粒物和有机物，可用于煤矿、建筑工地等领域的空气净化。
5.石油开采: 聚丙烯酰胺可以在石油开采过程中用作增稠剂，提高油井液的粘度和增加采油效果。
6.纺织工业: 聚丙烯酰胺可用作纺织品的助剂，改善纤维的柔软性和抗静电性。
使用方法1.溶解: 将聚丙烯酰胺逐渐加入水中，并边搅拌边溶解，直至完全溶解。
2.添加: 溶解后的聚丙烯酰胺溶液可以在需要添加的场合中直接投加或输送。
3.浓度控制: 聚丙烯酰胺的有效浓度根据具体应用场合的不同而异，通常建议根据实际需要进行调整。
注意事项1.使用前请仔细阅读产品的安全操作指南，确保正确使用。
2.使用过程中避免与强氧化剂接触，以免产生危险物质。
3.存放时请放置于干燥、阴凉的地方，避免阳光直射。
两性离子聚丙烯酰胺用途
两性离子聚丙烯酰胺用途两性离子聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）是一种重要的高分子化合物，在许多不同领域有广泛的应用。
下面将详细介绍两性离子聚丙烯酰胺的用途。
首先，两性离子聚丙烯酰胺在水处理领域有着重要的应用。
它被广泛用于净化自来水、废水处理、污水处理以及工业废水处理等方面。
聚丙烯酰胺能够通过吸附、离子交换、絮凝和沉淀等方式，有效地去除水中的悬浮物、颗粒物、有机物、重金属离子和细菌等。
在净化自来水过程中，通过添加聚丙烯酰胺可以去除水中的胶体颗粒，使水质变得清澈透明。
在废水处理和污水处理过程中，聚丙烯酰胺可作为絮凝剂，帮助形成更大的絮凝物，使浊度降低并方便后续的沉淀和过滤处理。
此外，聚丙烯酰胺还可以帮助去除废水中的有机物和色度物质，提高废水处理效果。
因此，聚丙烯酰胺在水处理领域起到了重要的作用。
其次，两性离子聚丙烯酰胺在石油开采、矿产加工和石油化工等行业也有广泛的应用。
在油田开采中，聚丙烯酰胺可以作为增黏剂和分散剂来提高油井液的粘度，并防止油井液中的固体颗粒沉积，以便更好地输送石油和提高开采效率。
在矿产加工过程中，通过添加聚丙烯酰胺可以增加矿浆的粘度，以便更好地分离矿石和尾矿。
在石油化工生产中，聚丙烯酰胺可以作为过滤剂、破乳剂、抗菌剂和分散剂等，用于提炼和加工不同类型的石油产品。
因此，聚丙烯酰胺在石油开采、矿产加工和石油化工行业中具有重要的应用价值。
此外，两性离子聚丙烯酰胺还被广泛应用于纺织印染、造纸、陶瓷和制革等行业。
在纺织印染过程中，聚丙烯酰胺可以作为分散剂和增白剂，提高染料的分散性和印染效果。
在造纸过程中，通过添加聚丙烯酰胺可以改善纸浆的粘度和过滤性能，提高纸张的质量和水分保持性。
在陶瓷制造中，聚丙烯酰胺可以用作增黏剂和结合剂，增加陶瓷瓷浆的粘度和抗裂性。
在制革过程中，聚丙烯酰胺可以用于皮革鞣制和染色，改善皮革的染色效果和延展性。
因此，聚丙烯酰胺在纺织、造纸、陶瓷和制革等行业中起到了重要的作用。
聚丙烯酰胺PAM用途及前景分析
聚丙烯酰胺PAM用途及前景分析污水处理中所涉及化学药品种类繁多，下面是其中净水絮凝剂大致产品种类表：污水处理所涉及的产品众多，应用比较广泛的有聚丙烯酰胺（PAM），聚合氯化铝（PAC）,聚合氯化铝铁（PAFC）,其中又以PAM首当其冲，被消费者广为采纳应用。
聚丙烯酰胺(PAM)聚丙烯酰胺(polyacr-ylamidePAM)为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
主要用途及参数阴离子聚丙烯酰胺：主要用于油田开发、生活废水、工业废水净化、炼油水回收阳离子聚丙烯酰胺：主要用于污水处理、造纸工业、食品、石化、冶金、选矿、染色、制糖、沉淀、脱水非离子聚丙烯酰胺：主要用于采矿、洗煤、镀金、泥浆、薄膜添加剂、酸性污水进出口情况据海关统计，2011年4月，我国出口PAM(聚丙烯酰胺)共 7117248千克，出口额为 17153200美元，本年度至4月累计出口量为24252326千克，累计出口额为57766744美元。
当月同比，出口量↑22.47%，出口额↑43.08%。
详见下表。
从上表得出，PAM(聚丙烯酰胺)2011年平均出口价格为2.38美元/千克，2010年平均出口价格为1.95美元/千克。
出口价有上升趋势。
产销国分析从出口目的国别分析，根据2011年4月累计出口数据，按照出口量递减依次为：加拿大、澳大利亚、印度尼西亚、南非、印度。
根据2010年4月累计出口数据，按照出口量递减依次为：美国、澳大利亚、加拿大、南非、法国。
详见下表。
总体来讲，中国在PAM出口者方面已经比较成熟。
前景分析美国弗若斯特沙利文公司最近发布的研究报告认为，尽管全球聚丙烯酰胺市场在2009年受金融危机的影响呈现衰退迹象，但今后将逐渐回暖，到2015 年，市场规模将达到25.1亿美元。
市场发展的主要动力来自于下游行业的复苏、与产品相关的技术服务带来的利润以及新兴市场的快速成长等。
两性聚丙烯酰胺分散体系的合成及溶胀特性
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功能型聚丙烯酰胺(PAM)是当今材料领域的研究热点之一。两性聚丙烯酰胺(AmPAM)属于一种典型的两性聚电解质,因具有特殊的性能而备受关注。水分散聚合是当今水溶性高分子领域的最新技术,聚合反应可在温和条件下进行,同时避免了有机溶剂的二次污染问题。 本文以丙烯酰胺(AM)为主要原料,丙烯酸(AA)为阴离子单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子单体,以硫酸铵为相分离剂,DMC均聚物为分散稳定剂,以2,2-偶氮双(2-甲基丙脒)盐酸盐(V-50)为引发剂,采用分散聚合技术合成了同时具有阴、阳离子基团的两性聚丙烯酰胺。探讨了硫酸铵浓度、稳定剂浓度、稳定剂分子量、单体浓度、单体类型、引发剂浓度、氯化钠浓度、离子度、pH值和温度对分散聚合过程的影响,通过核磁共振氢谱、元素分析等分析手段对聚合物的分子结构进行了表征。在制备工艺中引入种子分散聚合技术,获得了高活性物含量的两性聚丙烯酰胺水分散体系。借助于两性聚合物特性粘数、分子量的表征,优化了相应的计算公式,并对分散聚合反应动力学进行了研究。利用HAAKE流变仪、RheolabQC粘度计等手段,研究了两性聚丙烯酰胺分散体系的稀释溶胀性,并与阴、阳离子型聚丙烯酰胺分散体系进行比较。此外,本文对两性聚丙烯酰胺的应用性能及作用机理进行了分析和探讨。 以硫酸铵水溶液为反应介质,可以获得稳定性良好、特性粘数较高的两性聚合物分散体系。随着硫酸铵浓度增加、pH值的增加或引发温度的提高,聚合物特性粘数先增大,然后降低。随着分散剂浓度的降低、单体浓度的增加、引发剂用量的降低和离子度的增加,聚合物特性粘数逐渐升高。同时分散体系的表观粘度和分散体粒径也受各因素的影响较大。最佳反应条件为:硫酸铵浓度28～33%、分散剂用量为0.46g·g~(-1)、PDMC分子量为1.33-2.90×10~6、单体浓度10%、引发剂用量400mg·Kg~(-1)、氯化钠浓度1%、pH值为5-6和温度50-60℃。核磁共振氢谱和元素分析数据表明,所合成的聚合物中各单体的比例与原料比例相近。一点法中计算的两性聚合物的特性粘数和分子量的公式分别为: 采用种子分散聚合工艺,反应过程的Weissenberg效应减弱,易于控制,可获得高聚合物含量的分散体系。 当分散体系中含有单体时,这些单体可通过粒子的溶剂通道进入粒子内部,使粒径增加,分散体系的粘度上升。硫酸铵浓度对分散体系有很大影响,主要是由于聚合物的溶解性与硫酸铵的浓度密切相关。由于所用分散剂分子中离子基团性质的不同,阴离子型聚合物体系的溶胀程度比阳离子型和两性聚合物体系低。两性聚合物体系与离子型体系的溶胀性也有区别,主要是由于聚合物分子链上带电量不同,造成粒子总体的带电量不同。 采用同浓度的盐溶液稀释两性聚丙烯酰胺分散体系,在偏高或偏低的聚合物浓度下,样品体系为剪切变稀型流体;而分散体系被稀释至溶胀浓度时,体系呈现剪切稠化的现象。20%硫酸铵溶液稀释两性聚丙烯酰胺分散体系,体系的粘度先是迅速增加,然后逐渐降低。在被20%的硫酸铵溶液稀释时,由于硫酸铵与聚合物分子的作用不同,两性聚丙烯酰胺分散体系表现出的溶胀性与阳离子型聚丙烯酰胺体系有明显的不同。 两性聚丙烯酰胺用作污水絮凝剂或污泥脱水剂时效果良好,产品性能比离子型续为作物提供养分,是近年来兴起的一种新型肥料,但目前存在工艺流程复杂、肥料成本高等缺点,制约了缓释肥料的普遍应用。我们设想通过电化学这一简单、绿色的方法,以价格低廉的丙烯酰胺类聚合物为载体,尿素(Urea)、磷酸二氢钾(KH2P04)为原料制备具有缓释性能的高分子多元复合肥料。 本文探讨了一种新的合成缓释肥料的方法,首先以自制的Pb02电极为阳极,Ti为阴极,H2SO4为支持电解质,在自制电解槽中进行电合成制备载体(聚丙烯酰胺-co-丙烯酸),通过动力学参数的计算,对电化学合成PAM的机理进行了探讨。然后用电化学方法在载体上接枝Urea,再加入KH2P04,得到含氮、磷、钾的高分子复合缓释肥料。采用红外光谱分析、热重分析、循环伏安分析对产品的表面结构、热稳定性和电化学行为进行了表征,利用浸提法模拟缓释肥料的释放性能,通过对萝卜和白菜进行大田试验,对产物的肥效进行了考察。结论如下： 1、考察了单体丙烯酰胺(AM)浓度、电流密度(Ⅰ)、引发剂(Ce4+)浓度、等因素对聚合过程的影响,得出电合成聚丙烯酰胺的最佳工艺参数：ω(AM)=9%,ω(Ce4+)=0.8%,I=0.25A·cm-2,在此条件下单体转化率可达到76.3%,聚合产物相对分子质量为187万。 2、电化学合成聚丙烯酰胺-co-丙烯酸为载体的缓释肥料的最佳工艺参数为：ω(Urea)=7.2%,ω(KH2P04)=5.4%。此条件下得到的缓释肥料相对分子质量为78.69万,有效肥含量为58.5%,其中氮含量为32.5%,磷含量为13%,钾含量为13%,通过模拟缓释肥料释放试验,得出该缓释肥料的释放期为60天,释放效率为80%；萝卜、白菜大田试验的结果表明,该肥料实际增产量率为8.19%。 3、正交实验、效应曲线和方差分析表明：在电合成丙烯酰胺的过程中,各因素对转化率的影响作用依次为单体浓度引发剂浓度电流密度,各因素对产物分子量的影响作用依次为单体浓度电流密度引发剂浓度。 4、FT-IR谱图证明：用电化学方法成功制备了聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酰胺-co-丙烯酸,并在载体上成功接枝了尿素。 5、Ce4+的循环伏安分析表明：在引发剂Ce4+和电化学反应的协同作用下,体系产生了多种自由基(包括活性羟基自由基、引发剂自由基、氧原子自由基等),这些自由基共同引发AM聚合形成PAM,同时在1.6V左右出现的氧化峰,证明引发剂Ce4+在电化学作用下循环利用,不断产生引发剂自由基,不断聚合形成PAM。 6、通过电化学动力学分析,确定了电化学合成PAM的反应历程,得出了阳极和阴极的表观传递系数分别为：α=1,α=1,从实验中得到Ce4+的反应级数为1,反应的控制步骤为第3步。
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两性聚丙烯酰胺（EPAM）
两性聚丙烯酰胺（EPAM）是由乙烯酰胺是和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体，水解共聚而成。
经红外线光谱分析，该产品链结上不但有丙烯酰胺水解后的“羧基阴电荷，而且还有乙烯基阳电荷。
因此，构成了分子链上既有阳电荷，又有阴电荷的两性离子不规则聚合物。
两性离子型绝非阴离子型、阳离子型的混合。
郑州益源天泽环境科技有限公司成功研制的高效絮凝剂，絮凝剂可固体投加，使用方便，絮凝时间短，出水水质好，是废水处理的首选产品。
两性聚丙烯酰胺（EPAM）产品特性及应用领域：
1) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。
2) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于生活污水和有机废水的处理，本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。
如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。
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3) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）造纸用增强剂及其它助剂。
提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。
5) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）用于油田助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。
6) 两性聚丙烯酰胺（EPAM）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。
7)两性聚丙烯酰胺（EPAM）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领域。
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两性聚丙烯酰胺（EPAM）的使用原则：
1、颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中。
使用前必须先将它溶解于水，用其水溶液去处理污水。
2、溶解颗粒状聚合物的水应该是干净（如自来水），不能是污水。
常温的水即可，一般不需要加温。
水温低于5℃时溶解很慢。
水温提高溶解速度加快，但40℃以上会使聚合物加快降解，影响使用效果。
一般自来水都适合于配制聚合物溶液。
强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。
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3、聚合物溶液浓度的选择，建议为0.1%—0.3%，即1升水中加1g—3g聚合物粉剂。
两性聚丙烯酰胺（EPAM）的特点：
两性聚丙烯酰胺（EPAM）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。
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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。