丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展
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。
丙烯酰胺丙烯酸共聚物
丙烯酰胺丙烯酸共聚物（Polyacrylamide-co-acrylic acid）是由丙烯酰胺（acrylamide）和丙烯酸（acrylic acid）通过共聚合成的一种聚合物。
这种聚合物具有许多特殊的性质和应用。
丙烯酰胺丙烯酸共聚物被广泛用于水处理领域。
它可以用作絮凝剂和沉淀剂，帮助去除水中的悬浮物、有机物和颗粒，从而提高水质。
在污水处理中，它可以被添加到污水中，形成聚合物沉淀物，并将污水中的固体物质从液体中分离出来。
此外，丙烯酰胺丙烯酸共聚物还具有流变性能，可以用于增稠剂或调节剂。
它能改变液体的黏度和流动性质，在工业中广泛应用于液体的稠化、增稠和乳化过程中。
丙烯酰胺丙烯酸共聚物还具有吸水性能，可用于制备水凝胶。
这些水凝胶具有高度吸水能力，能够用于医疗领域的敷料、药物释放系统和皮肤保湿剂等。
总的来说，丙烯酰胺丙烯酸共聚物是一种多功能聚合物，具有在水处理、增稠和水凝胶制备等领域的广泛应用。
聚丙烯酰胺的合成进展和应用
聚丙烯酰胺的合成进展和应用摘要:聚丙烯酰胺是一种应用广泛的高分子材料,它具有耐腐蚀和抗菌性等优良性能。
本文简单地介绍了聚丙烯酰胺在国内外研究现状及其发展前景。
通过近些年对改性研究,主要集中于如何提高其表面张力、拉伸强度以及柔韧性方面进行讨论;最后针对不同配方制备得到的聚合物选择合适反应条件并合成相应单体配比作为实验对象来探讨各种因素对于产品质量与效果之间关系的影响情况及最优工艺参数以找到更多更好性能和更高效方法。
关键字：聚丙烯酰胺；合成；应用引言：聚丙烯酰胺是一种重要的有机高分子聚合物,具有很高的安全性,但也有一些限制性因素导致它不适合应用于实际生产中。
本文主要介绍了聚丙烯酰胺在国内外发展情况、目前研究热点和近几年内关于其改性研究。
其中重点阐述了不同温度下对树脂改性方法及机理进行综述;其次简单说明一下我国聚丙烯酰胺应用现状以及未来发展趋势,对我国聚丙烯酰胺的应用前景及发展趋势进行了展望[1]。
一绪论1.1 聚丙烯酰胺的发展现状随着社会的不断发展,人们对健康问题愈加重视,所以聚丙烯酰胺也就受到了越来越多的关注。
在我国很多地方都出现过此类事件。
例如:江苏、浙江等地发生了一起由苯胺引起的恶性肿瘤;山东临沂地区与日本、韩国和俄罗斯发生恶性淋巴细胞扩散疾病;广东茂名市与美国接壤云南昆明火车站附近北京路癌基因库被杀死后伤及无辜儿童死亡等等,这些事情都是由于聚丙烯酰胺引发而产生的“毒瘤”问题,这些事件的发生都是由于聚丙烯酰胺引起,而不是由其引发。
所以,聚丙二烯酸盐是解决当前癌症、高血脂和心血管疾病等病理性肿瘤问题的重要途径之一。
1.1.1 本文的研究内容、目的和任务随着人们对聚丙烯酰胺的需求量不断增加,我国也开始了这方面的研究,并取得一定进展。
由于各种原因导致生产规模小、产量低且难以再生资源相对匮乏等问题制约着其发展和应用;近年来石油价格上涨速度加快以及油价大幅度提高使原油含氧率降低而天然气产能过剩等一系列因素共同作用致使全球能源结构被进一步调整优化。
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺在水处理中的应用摘要：聚丙烯酰胺（PAM）具有优良的增稠、絮凝、沉降、过滤、增粘、助留、净化等多项功能，在石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中具有广泛的应用，有“百业助剂”之称，在精细化工领域的开发应用日渐活跃，具有广阔的发展前景。
本文综述了聚丙烯酰胺的种类，详细地介绍了其在给水处理、污水处理、污泥处理中的应用。
关键字：聚丙烯酰胺水处理絮凝剂丙烯酰胺(AM)是1893年Moureu[1]首次合成的，由于丙烯酰胺分子中含有—C=C—和—CONH2两种基团，所以其易于自聚，也易于与其它烯类单体共聚。
采用不同单体进行共聚，可得到不同结构和性能的共聚物。
聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM)，是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称。
工业上凡含有50％以上AM单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺[2]。
1聚丙烯酰胺的种类单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品，如阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。
按照引发方式可分为热引发聚合、光引发聚合、高能辐射引发聚合、等离子引发聚合等；按照聚合实施方法又可分为水溶液聚合法、反相悬浮聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法等。
聚丙烯酰胺的平均分子质量从数千到数百万以上，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。
根据可离解基团的特性分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和复合型等[3]。
1.1阳离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物，它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。
CPAM作为聚丙烯酰胺的改性品种，在水处理及造纸工业中显示出许多独特而优异的性能，加之改型方法的多样化可根据不同应用需求进行改性，其研究及应用前景非常广阔[4]。
CPAM还可以与多种有机或无机絮凝剂复合得到高效复合净水剂。
此外，对CPAM的研究有趋向于功能化和低毒性等趋势。
AM-AMPS共聚物的合成与表征
AM-AMPS共聚物的合成与表征赵显丰;张潇;吴亚芊;赵丰【摘要】以丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备了AM-AMPS共聚物,探讨了引发剂浓度、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合物特性黏数的影响.结果表明,最佳的合成条件:氧化还原引发剂0.028％,偶氮引发剂量0.09％,单体浓度30％,AMPS量10％,5℃,pH为7～8,此时特性黏数达1 276 mL/g以上.用红外光谱对共聚物的结构进行表征.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】4页(P602-604,609)【关键词】水溶液聚合;复合引发体系;特性黏数【作者】赵显丰;张潇;吴亚芊;赵丰【作者单位】江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013;江西科技师范大学有机功能分子研究所,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TQ016聚丙烯酰胺在不同的研究领域内均得到普遍的应用，例如工业生产、废水治理等。
然而其在某些方面仍存在缺点，使其使用范围受到限制[1]。
很多学者也对其改性做了很多工作，将不同结构和特性的单体与AM共聚，以此来让它具有更多的使用性能。
AMPS含有的磺酸基可在水中无限溶解，并且又使其有耐碱、耐酸和高温热稳定性[2-4]，而活泼的双键又使其具有可聚合功能，因此得到广泛的研究[5-6]。
在本文中，AM-AMPS二元聚合物是在复合引发体系下通过水溶液聚合法制备，探讨氧化还原引发剂、偶氮引发剂量、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合产物特性黏数的影响，得到最佳合成工艺。
1 实验部分1.1 试剂与仪器丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)、乙醇、丙酮等均为分析纯。
AM-AMPS共聚吸水树脂的制备与性能研究
AM-AMPS共聚吸水树脂的制备与性能研究
尚成新;武荣
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】用丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)两种单体采用溶液共聚方法,用过硫酸铵和亚硫酸氢钠作引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,制备了AM-AMPS共聚物吸水树脂。
考察了AM/AMPS比例、引发剂用量、交联剂、pH、反应温度、反应时间等工艺条件对吸水倍率的影响。
结果表
明,AM/AMPS质量比为1/2~1/1,引发剂用量为0.3%,交联剂为0.06%~0.1%,pH 值为7,反应温度在35~40℃,反应时间在2~4h时,制备的树脂有良好的吸水性。
采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了测试表征。
【总页数】5页(P277-281)
【作者】尚成新;武荣
【作者单位】山西大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314.2
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丙烯酰胺／丁基苯乙烯疏水缔合共聚物的溶液性能
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疏水 缔 合 作 用 ． Ｐ ＡＭ 溶 液 性 能 的研 究 结 果 表 明 ，溶 液 质 浓 度 超 过 ０ １ｇ・ｄ＿ 时 ，共 聚 物 具 有 优 良 的 增 黏 、 Ｓ ． ｌ。 耐盐 及 耐 温 性 能 ，在 ８ 显 示 良好 的抗 老 化 性 能 ；Ｐ ＡＭ 亚浓 溶 液 为假 担 性 流 体 ，具 有 良好 的 触 变 性 ，低 剪 ｏ ｏ ｃ时 Ｓ
Ｇ Ｃ Ｓ ． ８ ８ ０ ，环 境 扫 描 电 镜 （ Ｓ Ｍ） 照 片 显 示 ， ＥＥ 衄 胶 渗透 色 谱 （ Ｐ ） 测试 结 果 显 示 ，Ｐ ＡＭ 的 重 均 分 子 量 为 １ ６ ６ × １
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丙烯腈-丙烯酰胺共聚物的合成与热性能研究
丙烯腈-丙烯酰胺共聚物的合成与热性能研究周吉松;吕永根;王小华;杨常玲;潘鼎【摘要】采用溶液自由基法制备了丙烯腈(AN)-丙烯酰胺(AM)共聚物,采用傅立叶变换红外光谱(FHR)、核磁共振光谱(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)等方法对聚合产物进行了表征.研究结果表明,随着AM的加入,共聚物的分子质量和转化率都具有先增大后减小的变化趋势.AN的质量分数为2%(w)时,分子质量和转化率最高,且共聚单体AM能在较低温度时以离子机理形式引发聚丙烯腈(PAN)原丝的氧化、环化放热反应并能减缓放热效应.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2008(023)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】丙烯腈;丙烯酰胺;碳纤维;结构;热性能【作者】周吉松;吕永根;王小华;杨常玲;潘鼎【作者单位】纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620;东华大学化学化工与生物工程学院,上海,201620;纤维材料改性国家重点实验室,东华大学材料科学与工程学院,上海,201620【正文语种】中文【中图分类】TQ317碳纤维作为一种先进材料，在众多领域有着广泛的应用。
碳纤维种类主要有三种：PAN基、粘胶基和沥青基碳纤维[1]。
其中, PAN基碳纤维因其较高的性能价格比，是目前产量最大的碳纤维[2～3]。
PAN的合成方法主要有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。
与其他方法相比，溶液聚合法可获得分子缺陷较少的PAN，而且可一步纺丝，满足连续生产的要求[4]。
均聚PAN因结晶度高，分子间作用力大，一方面不利于纺丝成形[5]，另一方面所得的PAN 纤维在氧化炭化过程中会放热集中，有损碳纤维的力学性能[6]。
所以，研究者们常常在聚合阶段加入一定量的共聚单体, 如衣糠酸[7]、丙烯酸甲酯[8]等，期望改善原液的可纺性, 或者降低氧化过程中的环化速率,来达到提高碳纤维力学性能的目的。
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丙烯酰胺（AM）共聚物研究进展
丙烯酰胺(AM)单体的均聚物或共聚物是一类重要的水溶性聚合物，因其具有絮凝、增稠和表面活性等性能，可广泛用于造纸、纺织、印染、水处理、选矿、油田化学等领域。
尤其是通过引入具有特殊结构的AMPS单体，使聚合物的应用性能得到了进一步的提高，从而使水溶性聚合物的研究迈上了一个台阶．
1、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺类包括聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺，主要用作造纸、水处理、选矿和油田化学品，其中消耗量最大的是三次采油领域，有关资料表明，我国可大规模工业化的聚合物驱油以提高原油采收率的适宜地质储量有43.6×lO5kt，按平均提高采收率8.6%计，能增加可采储量达3.8×lO5kt，需要聚合物2.24×lO3kt.日前国内有50-60家企业生产聚丙烯酰胺，规模大小不等，其中规模较大的是焦作亿生化工厂，大庆油田化学助剂厂、广州化工部聚丙烯酰胺工程技术中心、江西农科化工有限公司、河北京冀油田化学公司和胜利长安实业公司，生产能力已超过60kt/a，基本能满足国内需要，但高质量的品种尚需从国外进口，故今后应把重点放在开发用于三次采油的高质量产品上（如提高产品的相对分子质量、耐温抗盐性和溶解性等）。
两性离子聚丙烯酰胺也是今后发展的方向，目前焦作亿生化工正在新建年产万吨聚丙烯酰胺生产线，在200t/a的中试装置上已经生产出高相对分子质量的产品。
2、丙烯酰胺多元共聚物
由于丙烯酰胺均聚物在使用性能上的局限性，使得丙烯酰胺多元共聚物有了大的发展，该类共聚物在油田开发中有广泛的市场，仅作为钻井液处理剂的消耗量就近60kt/a，是20世纪80年代发展起来的一类重要的钻井液处理剂，目前有20多种型号近百种产品。
2、1 钻井液用丙烯酰胺类聚合物
20世纪70年代以来，丙烯酰胺类聚合物作为钻井液的絮凝和包被剂而在钻井液中广泛应用，并逐渐发展成为一种低固相不分散钻井液体系，从而有效地控制了地层的造浆，大大地提高了井壁稳定性，在提高钻井速度方面也收到了显著的效果。
这类产品从最初的水解或部分水解聚丙烯酰胺，逐渐发展到大、中、小分子量的复配，不同官能团（钙、钠、铵盐）的衍生物或接枝共聚物。
2.2驱油用丙烯酰胺类聚合物
最早开发、也是最常用的聚合物是部分水解的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺虽然在大多数油田条件下可有效地用于聚合物驱油，但是只局限于较低的硬度，因为酰胺基水解后产生羧酸根，而羧酸根可与油田中存在的钙、镁离子反应，使聚丙烯酞胺沉淀。
为提高聚合物的热稳定性，常添加抗氧化稳定剂，如硫脲、连二亚硫酸钠、乙酸胍、亚硫酸钠、2-巯基苯并噻唑钠等，为减少酰胺基的水解，提高
聚丙烯酰胺的热稳定性和在盐水中的溶解性，研究人员在驱油用丙烯酰胺类共聚物方面开展了一些探索工作，合成了一些耐温抗盐的聚合物驱油剂，如焦作亿生化工YSA2000。
2.3防垢阻垢用丙烯酰胺类聚合物
在油气田生产中，油田注水结垢会使油气产量降低，缩短设备使用寿命，为防止结堀就必须向系统中投加防垢剂。
目前油田使用较多的是聚合物防垢剂，主要是低相对分子质量的聚丙烯酸，聚丙烯酸无毒，不污染环境，防垢率较高，但在高温、高pH值、高Ca2+含量下防垢能力变差，因此研究人员针对这个问题展开了一系列的探讨工作．如采用AM、AA、MA(顺丁烯二酸酐)合成的三元共聚物防垢剂，可于70℃水温下防垢，当Ca2+浓度为200×10-6、投放量为10×10-6时，防垢率可达90%以上，采用MAA、AA、AM合成的三元共聚物防垢剂，在高温、高pH值、高Ca2+含量下有较强的防垢能力，产品对CaCO3和CaSO4均具有较强的防垢能力，同时具有用量小、作用时间长的特点，特别是对CaS04垢表现出更好的除垢效果。
2.4堵水调剖用丙烯酰胺类共聚物
随着我国注水开发油田综合含水不断升高，堵水调剖难度越来越大，原有的堵水调剖用量逐渐增大或效果变差。
特别是对老油田高含水开发阶段适时的开发新型调剖堵水剂非常必要。
邀方面开展的研究工作有：由AM/AA共聚物与多价金属硫酸盐、多价金属离子多羟基配合物等构成的新型双液法调剖堵水。
了有机聚合物类和无机类调剖堵水剂的特点，可用于注水调剖、采油井堵水，具有良好的封堵效果和稳定疏松砂岩、抑制黏土膨胀的作用，该剂先后在胜利油田的孤岛、孤东和桩西采油厂推广应用；并已经取得良好的堵水增油效果，以非水解聚丙烯酰胺和乙酸铬组成的凝胶堵剂，既解决了3价铬盐与聚丙烯酰胺反应过快、在现场施工中不易控制的问题，又解决了6价铬毒性大而造成的环境污染问题，用含阳离子基团的二甲基二烯丙基氯化铵单体与AM、丙烯酸钠、含阴离子磺酸基团的单体共聚合成的两性离子共聚物，具有易泵送、易注入、耐盐性好、堵水率高和堵油率低的特点；以淀粉与AM接枝共聚物SPA和有机复合交联剂MC、促凝剂L为主要成分的堵水调剖剂则具有堵水调剖强度高、耐冲刷、良好的选择性堵水作用等特点，可满足中原油田高含水期和特高含水期堵水调剖作业的需要．
概述
水溶性的AM共聚物具有广泛的应用领域；目前国内可与AM共聚的AMPS单体已经具有2000t/a的工业化生产能力，而且已经在水处理工业和油田化学领域推广。
今后应在已有工作的基础上，在AM多元共聚物方面进一步开展工作,以提高产品的综合性能，并尽快使研究成果转化为生产力，同时适时开发可用于印染、涂料、表面活性剂、陶瓷、照相、洗涤助剂等领域的新型丙烯酰胺共聚物，并考虑可再生的天然资源如淀粉、纤维素等的利用，以满足工业发展的需要。
以丙烯酰胺（AM）为单体合成聚丙烯酰胺（PAM）等其他聚合物，未来会有更大需求。