部分水解聚丙烯酰胺化学结构式
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺1、定义丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。
工业上凡是含有50%以上的丙烯酰胺（AM）单体结构单元的聚合物，都泛称聚丙烯酰胺。
其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物。
聚丙烯酰胺，polyacrylamide（PAM），CAS RN：[9003-05-8]，结构式为：n是聚合度。
n的范围很宽，数量级为102~105，相应的相对分子质量由几千到上千万。
分子量是PAM的最重要参数。
按其值得大小有低分子量（<100×104）、中等分子量（100×104~1000×104）、高分子量（1000×104~1500×104）和超高分子量（>1700×104）四种。
不同分子量范围的PAM有不同的使用性质和用途。
2、分类聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。
非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）的分子链上不带可电离基团，在水中不电离；阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）的分子链上带有可电离的负电荷基团，在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子；阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）的分子链上带有可电离的正电荷基团，在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子；两性的聚丙烯酰胺（AmPAM或ZPAM）的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团，在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子，ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。
PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。
按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。
PAM分子链的形状一般是线型结构。
但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。
3、聚丙烯酰胺的结构和性质PAM在结构上的最基本的特点是：（1）分子链具有柔顺性和分子形状（即构象）的易变性。
（2）分子链上具有和丙烯酰胺单元数相同的侧基---酰胺基，而酰胺基具有高极性、易形成氢键和高反应活性。
聚丙烯酰胺类化合物
聚丙烯酰胺的合成单体
• 阳离子单体
阳离子单体较多，多数是丙烯酸的不同 酯，常用的阳离子单体如下
O N O
O N Cl O
dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride (DMAEA.MC)
丙烯酸（N,N－二甲基胺）乙酯氯甲胺
HSO4
O
dimethylaminoethyl acrylate methyl sulfate
O O H2C H C C NH2
o
O + O H2C CH C NH2 O O H2C
H C C NH2 H2C O
H C
o
C N H
2
ห้องสมุดไป่ตู้
O
链终止
H H2C C C NH2
o
聚丙烯酰胺的合成机理
H + O H2C C C NH2
o
• 自由基终止反应形式主要有偶合终止和歧化终止。偶合终止 是两个自由基反应形成单键。
O OH S O
亚甲基丁二酸
O
methallylsulfonic acid
甲代烯丙基磺酸
OH HO O
itaconic acid
聚丙烯酰胺的合成机理
• 丙烯酰胺的聚合为自由基聚 合，自由基聚合一般分为链 引发、链增长和链中止三个 阶段。
聚丙烯酰胺的合成机理
• 链引发反应是形成单体自由基的反应。引发过程由 两部分组成：
H
+
C C NH2
CH O
聚丙烯酰胺的合成机理
• 链转移
在聚合过程中自由基可能从单体、溶剂、引发剂、杂质等获 得一个原子， 失去活性，成为分子；而失去原子的物质称为 新的自由基，继续引发链的增长，使聚合不断进行下去。这 一反应称为链转移反应。如果聚合过程中链转移是向小分子 进行，往往得到的最终聚合物的分子量比较小。
聚丙烯酰胺PAM
PAM申华原料规格：之阿布丰王创作申华化学工业有限公司原料规格表M40-RAD-01RAW MATERIAL SPECIFICATION1、原料名称（Material）原料编号（Code No.）M-4030原料名称（Material）聚丙烯酰胺(部分水解)〖Polyacrylamide (PAM)〗2、规格项目（Specifications）规格项目（Specifications）指标（Limits）测试方法（Test Method）Appearance White GrainTotal Solid / % ≥90Solubilization Speed / hr ≤1.5Anion Content / % 20-30 即水解度Free Monomer / % ≤53、分子式（Formula）[CH2CH]m[CH2CH]nC＝O C＝ONH2 O Na4、分子量（Molecular Weight）：3000,000-13000,000聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部分。
一、市售产品规格及主要技术指标技术指标名称PAM 阴离子PAM 非离子PAM 阳离子PAM 复合离子外观白色或微黄色粉末粒径，mm < 2固含量(%) ≥ 88溶速(mim)不溶物(%) ≤ 2注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内根据市场价格面议加强混凝作用⑴聚合氯化铝（PAC）聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。
它是以铝灰或含铝矿物作为原料，采取酸溶或碱溶法加工制成。
其分子式为 [Al2(OH)nCl6-n]m ，其中m为聚合度，单体为铝的羟基配合物 Al2(OH)nCl6-n ，通常n=1~5，m≤10。
聚丙烯酰胺
阴离子聚丙烯酰胺（PAMA）根据不同用途和用户对产品性能的要求可选用不同分子量使用，可用作：1、工业废水处理；2、饮用水处理；3、淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及洒槽的回收；4、三次采油的驱油剂；5、调剖堵水剂；6、造纸助剂阳离子聚丙烯酰胺（PAMC）是由乙烯基阳离子单体和丙烯酰胺共聚而成，是一种线型高分子聚合物，可用于：1、污泥脱水；2、生活污水和有机废水的处理；3、自来水厂的高效絮凝剂；4、造纸增强剂；5、油田化学助剂非离子聚丙烯酰胺（PAMN）是由丙烯酰胺均聚而成，纯度高，离子化成度低，性能好，用途广。
可用作：1、各种改性聚丙烯酰胺的基础原料；2、纺织工业助剂；3、污水处理剂；4、堤坝、地基、隧道等堵水的化学灌浆剂；5、固沙剂；6、土壤改良剂；7、油田调剖堵水剂；8、建筑业、建筑胶水，内墙涂料等方面。
两性离子聚丙烯酰胺（PAMCA）是由乙烯酰胺和乙烯基阳离子单体丙烯酰胺单体水解共聚而成、经红外光谱分析，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。
可用作：1、调剖堵水剂；2、最新型水处理剂；3、污泥脱水剂；4、造纸化学助剂聚丙烯酰胺简称PAM，亦称三号凝聚剂，分子式为，是线状水溶性高分子聚合物，分子量在300-1800万之间，外观为白色粉末状或无色粘稠胶体状，无臭、中性、溶于水，温度超过120℃时易分解。
聚丙烯酰胺分子中具有阳性基因（－CONH2)，能于分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等。
名称分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观阳离子聚丙烯酰胺CPAM 300-1200 10-50 1-14 ≥90 0.05 白色干粉名称分子量(万) 水解度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观阴离子聚丙烯酰胺APAM 300-1800 10-50 7-14 ≥90 0.05-0.15 白色颗粒粉末名称分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观非离子聚丙烯酰胺NPAM 200-600 ≤3 1-8 ≥90 ≤0.05 白色颗粒粉末名称分子量(万) 阳离子度% 阴离子度% PH 固含量% 外观两性离子聚丙烯酰胺NPAM 1000-6000 5-50 8-25 1-14 ≥90 白色粉末1．阴离子：结构式〔 CH2 CH 〕nCONH2非离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2—]nCONH2 CONH2阳离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2]nCONH2 CONHCH2N（CH3）22．物理特性；本产品为胶体和粉剂。
聚丙烯酰胺化学分子式
聚丙烯酰胺化学分子式聚丙烯酰胺，英文缩写为PAM，是一种高分子量的聚合物。
它是由丙烯酰胺单体聚合而成的。
聚丙烯酰胺是一种具有多种应用领域的重要高分子材料。
在环境保护领域，聚丙烯酰胺被广泛应用于土壤稳定化、水处理、废水处理、建筑材料、纸浆加工、油田开发、医药和食品等领域。
聚丙烯酰胺的分子式为(C3H5NO)n，它是由丙烯酰胺单体聚合而成的。
它的主链上含有大量的肟基(-CONH-)，这些基团可以通过水解成为阴离子羧基(-COO^-)和阳离子胺基(-NH3+)。
这种离子产生的效应是吸附有机质，使其变得更易于分离。
聚丙烯酰胺在环境领域的应用非常广泛。
其中，最重要的应用之一是水处理。
聚丙烯酰胺的阳离子型在水处理中被称为砂子，用于去除水中的悬浮物、胶体颗粒、磷酸盐和有机物质。
聚丙烯酰胺也可以用于废水处理，可清除高浓度的有机物质、重金属和汞等物质。
此外，聚丙烯酰胺也可以用于环境污染治理领域，如土壤稳定化。
聚丙烯酰胺还可以用作建筑材料。
聚丙烯酰胺水溶液可以用于混凝土结构的耐久性提升。
它可以与混凝土中的氢氧化钙反应，产生石灰石晶体，从而提高混凝土的强度和抗渗性能。
此外，聚丙烯酰胺水溶液还可以用于水泥加工和纸浆生产等领域。
在油田开发领域，聚丙烯酰胺可以作为油田开发中的一种稳定剂，用于稳定油井中的油水分离层，提高原油开采效率和经济效益。
同时，聚丙烯酰胺还可以用于防水材料和柔性胶粘剂等领域。
聚丙烯酰胺在医药领域也有广泛的应用。
聚丙烯酰胺可以用作控释药物的载体，可以通过调整聚合反应条件来控制其粒径和药物的释放速率。
此外，聚丙烯酰胺还可以用作外科粘合剂，可以在创伤中形成有力的机械连接。
总之，聚丙烯酰胺是一种非常重要的高分子材料，具有广泛的应用领域。
随着环境保护意识的增强和技术的进步，聚丙烯酰胺在环境、医药、建筑等领域的应用前景将会更加广阔。
助凝剂技术说明
助凝剂技术说明
絮凝剂也叫助凝剂。
目前最常用的絮凝剂是聚丙烯酰胺，代号PAM。
它是一种人工合成的高分子聚合物，可作混凝剂，也可作助凝剂，是由丙烯腈加硫酸使其水解、中和，再聚合而成，无色无味，能溶于水，腐蚀性小，分子量大，约为200～800万。
但它有毒，
生物极限0.5μg/kg体重。
其化学结构式为
水解后变为
PAM的水解产物上的ECOONa]基团在水中解离成一COO~,从而使解离子型的聚丙烯酰胺变成带有阴离子的羧酸基团。
这些带阴离子的基团由于同电相斥，使线型高分子得以伸展，更有利于吸附架桥作用的发挥，增强了混凝效果。
但PAM水解不能过分，过分会使带电性过强，从而阻碍架桥作用。
一般达到30%～40%转化为羟酸基团便可达到要求。
PAM的混(絮)凝原理：PAM是高分子聚合物，其分子一端是憎水的，另一端是亲水的。
憎水的一端牢固地吸附胶体颗粒，亲水的一端伸在水中，整个胶体颗粒增大便很快沉降，使水得以净化。
PAM水解：PAM在使用时应先将其水解后再投加，效果能提高一倍。
将PAM 固体加入到20%的NaOH溶液中，放置一段时间(应事先做烧杯试验，确定最佳水解时间),然后转入计量箱后向水中投加。
PAM水解注意事项：
(1)配制和计量容器不宜用铁容器，避免PAM活性降解。
(2)当与其他混凝剂配合使用时，两种药品应按先后顺序加入。
间隔时间要大
于30s,在管道中距离不能小于15m。
(3)当同时投杀菌剂时，杀菌剂对PAM有负作用，千万不能加在一处。
应先杀菌，后加PAM,并间隔一段距离。
(4)加入混凝剂的时间不宜小于3min。
聚丙烯酰胺的合成与分解+20
中国石油大学化学原理（Ⅱ）实验报告实验日期：2011.10.21 成绩：班级：石工10-10 学号：姓名：教师：王增宝同组者：聚丙烯酰胺的合成与水解一.实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二.实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成：由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行，分子链增长。
当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺：随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三.仪器和药品仪器恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，台秤。
2．药品丙烯酰胺（化学纯），过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
四.实验步骤1．丙烯酰胺的加聚反应（1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。
然后在烧杯中加入 2g 丙烯酰胺和 18mL 水，配成 10％的丙烯酰胺溶液。
（2）在恒温水浴中，将 10％丙烯酰胺加热到 60℃，然后加入 15 滴 10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
（3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。
（4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。
2.聚丙烯酰胺的的水解（1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成 5％聚丙烯酰胺的溶液。
（2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。
（3）称取 20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入 2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至 90℃以上进行水解。
（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观擦粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH 试纸）。
聚丙烯酰胺的合成与水解
大学化学原理实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：一. 实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。
二. 实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成：由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行，分链增长。
当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺：随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三. 仪器与药品1．仪器恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，台秤。
2．药品丙烯酰胺（化学纯）过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
四. 实验步骤1．丙烯酰胺的加聚反应（1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。
然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。
（2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到60℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
（3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。
（4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。
2. 聚丙烯酰胺的的水解（1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。
（2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。
（3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至90℃以上进行水解。
（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观擦粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH 试纸）。
（5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。
（6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。
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部分水解聚丙烯酰胺化学结构式部分水解聚丙烯酰胺是一种重要的低分子聚合物，是一种合成高分子材料。
其主要特点是它具有优异的物理力学性能以及性能稳定性，可用于制作一系列不同领域的产品，因此已经成为金属材料、铁路修建和构架结构、交通运输工具、电气、电子和机械制造、石油化工、文娱产业、军事通讯、照明和显示行业等的首选材料。
部分水解聚丙烯酰胺的化学结构式如下：
1、聚乙烯醇：聚乙烯醇(PEG)是一种水溶性高分子，主要由乙烯基、氢原子和氧原子构成，分子式为：-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-；
2、凝胶：凝胶是由均聚物、共聚物、共聚复合物等组成的复杂的有机溶液，分子式为：-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-;
3、甲基丙烯酰胺：甲基丙烯酰胺(MPA)是最常用的水溶性高分子，由甲基丙烯酰胺和挥发性有机物构成，分子式为CH2-CH2-CO-NH2；
4、阿拉伯胶：阿拉伯胶是由有机乙二醇、乳油木果，氢氧化锂，氢氧化钠等混合而成，分子式为：-CH2-CH2-CO-NH2-CH2-CH2-O-NH-CH2-CH2-CO-O-;
5、乙烯基三甲基硅烷：乙烯基三甲基硅烷(VTMS)是一种烷性水溶性高分子，由甲基硅烷和乙烯基末端构成，分子式为：-CH2-CH2-O-Si-
CH3-Si-CH3-CH2-CH2-O-;
6、聚偏氟乙烯：聚偏氟乙烯(PVDF)是一种重要的合成高分子材料，是一种光、耐酸碱的高分子材料，分子式为：-CH2-CH2-CF2-CF2-CF2-CF2-CH2-CH2-;
7、聚丙烯酰胺：聚丙烯酰胺是一种合成高分子材料，由丙烯酰胺和水经诱导水解而生成，分子式为：-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-NH-.。