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>>聚丙烯酰胺 - PAM

 

>性狀

  本品是炳烯酰胺單體頭-尾鍵接的線型聚合物(別名:PAM),在常溫下為堅硬的玻璃態固體。由于組成和制備方法不同,所得產品有膠液、膠乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。對于粉粒產品在產品制造時適量添加一些無機鹽、尿素和表面活性劑等,能減弱聚炳烯酰胺大分子間的締合,防止結團,有助溶解。固體聚炳烯酰胺的密度(23℃)為1.302g/cm3,玻璃化溫度153℃,軟化溫度210℃。熱穩定性良好。在缺氧的情況下,加熱至210℃因失水而減重;繼續加熱到210~300℃時酰胺基分解生成氨和水;當溫度升至500℃時則形成只有原重量40%的黑色薄片。聚炳烯酰胺能以任意比例溶于水,水溶液為均勻透明的液體。分子量的大小對溶解度影響較小,但當溶解液濃度高于10%時,對于高分子量的聚合物因分子間氫原子的鍵合作用,可呈現出類似凝膠狀的結構。聚炳烯酰胺水溶液的粘度隨聚合物分子量的增加明顯增高,并與濃度變化呈對數關系增減,溫度對溶液的粘度也有影響,但不明顯。高分子量聚炳烯酰胺氨溶液為假塑性流體,其粘度受剪切速率等因素的影響,當剪切速率增大到臨界值時,由于大分子伸展,堆積密度降低粘度明顯下降。此外,若常時間受高剪切力剪切,可引發大分子產生鏈斷,而影響使用效果。長期存放的聚炳烯酰胺水溶液,可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明顯。為此,除采取措施改善環境,如嚴格控制存放溫度在50℃以下防止直接曝曬外,可在溶液中添加少量的穩定劑如硫氰酸納、硫脲、亞硝酸鈉和非溶劑甲醇等,以使聚合物水溶液保持穩定。除乙酸、丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺少數極性溶劑外,聚炳烯酰胺一般不溶于有機溶劑。由此,常利用甲醇或丙酮對其沉淀精制,如用含水20%~30%的甲醇或丙酮洗滌聚合物,可較為容易地去除其中的雜質。

>危害與對策

  本品低毒在通常使用條件下對皮膚無刺激作用,對眼睛有一定的刺激性,操作時要配戴好防護用品。聚炳烯酰胺的毒性主要來自殘余的單體丙烯酰胺和生產過程中夾帶的有毒重金屬。丙烯酰胺是神經性致毒劑,也是積累性致毒危害物。工業品聚合物的丙烯酰胺殘余量應控制在0.2%~0.05%。對于食品用水或飲用水處理,美國環境保護局和食品及藥物管理局則規定聚合物中的丙烯酰胺單體的殘余量不得超過0.05%。另外,產品中重金屬的含量規定:鎘<2mg/L,鋁<20mk/L,汞<1mk/L。

>包裝與貯運

    本品以水溶液、膠乳和粉末形式供應。固體粉末裝于襯有防潮聚乙烯層的鐵桶內,凈重25~100Kg,由于固體粉末吸濕性很強,必須包扎嚴密,防止在高濕環境中曝露。在普通環境中其穩定性可保持二年。液體產品,以聚乙烯袋封裝后置入木桶或鐵桶,每桶凈重25Kg或55gal(1UKgal=4.45L,1USGAL=3.79),貯存期限一般在3~6個月,使用前必須攪拌,存放溫度不宜高于32℃和低于0℃。

>用途

  在工業上一般對于丙烯酰胺單元含量大于50%的聚合物泛稱為聚炳烯酰胺。其特點為分子量很高(103~107),水溶性很強,可以制作親水而水不溶的凝膠,可以引入各種離子基團并調節分子量以得到特定的性能,對許多固體表面和溶解物質有良好的粘附力,因而廣泛應用于增稠、絮凝、穩定膠體、減阻、粘結、阻垢、凝膠及生物醫學材料等方面。特別是在水處理、造紙、材礦、洗煤、冶金和石油鉆采等工業部門中其用量日益增加。在水處理工業中,利用聚炳烯酰胺中的酰胺基可與許多物質親和吸附、形成氫鍵的特性,使之在被吸附的粒子間形成“橋聯”,產生絮團,而加速微粒子的下沉。另外,聚炳烯酰胺可以通過化學轉化或是丙烯酰胺單體與其它單體共聚制成非離子、陰離子、陽離子和兩性離子的系列共聚物,用作各種不同水質處理的絮凝劑。非離子型聚炳烯酰胺絮凝效果受廢水PH值和鹽類的影響小,在中性或堿性條件下,其混凝作用不如陰離子型,但在酸性條件下則優于陰離子型產品。聚炳烯酰胺類絮凝劑能適應多種絮凝對象,其用量少,效率高,生成的泥渣少,后處理容易。在造紙工業中,分子量1×105~5×105并有少量水解的聚炳烯酰胺用作成品紙的補強劑,分子量高達106的聚合物用于造紙過程的濕強劑。分子量1×106~ 2×106的聚炳烯酰胺在造紙過程中用作助留劑,用以聚集較小的纖維和各種填料顆粒,形成較大的纖維。在石油鉆采過程中,聚炳烯酰胺用作鉆井泥漿的降水劑、含油污水處理凈化劑以及三次采油的驅油劑等。實踐證明,在適宜采用聚合物驅油的油田區塊中注入聚炳烯酰胺,至少可產生相當于聚炳烯酰胺注入量150倍以上的原油。

>使用方法

  固體粉末產品在使用前須配成水溶液,為防止溶解過程粉末結團出現“魚眼”現象,可在溶解槽內先加入計算量一半的溫水(不超過66℃),在攪拌下將粉末緩慢地加入,再補足余量水,攪拌至完全溶解時止。也可以使用專用設備如水噴射器,連續吸入粉末,制成儲備溶液。
  在操作時,液體產品的輸送最好用容積泵,以避免因離子泵產生的剪切作用使聚合物分子量降低。水溶液濃度一般為0.1%~0.05%;或是先配成0.1%~0.2%,使用時再稀解成0.05%或更低,稀溶液宜隨用隨配,存放時間不易超過5天。用時采用多點連續投加方法,以充分發揮聚合物的絮凝作用。聚炳烯酰胺的投加劑量因作用和對象的不同而異。一般情況下,絮凝助凝用0.1~3mg/kg(ppm),絮凝劑用0.5~5 mg/kg(ppm), 過濾助劑用0.03~0.3mg/kg(ppm)。污泥調理劑用0.1~2%(絕干污泥);實際操作中,澄清采礦供水加量為0.5~2.0 mg/kg(ppm),尾礦水回收加量為0.0005~0.005kg/t,鈾礦加工瀝青酸液加量為0.005~0.1 kg/t,沉淀碳酸鹽瀝濾液加量為0.05~0.25 kg/t。

>特別說明

  以上為PAM技術性介紹,僅供參考。參數與實物產品有偏差,具體采購請咨詢本公司銷售部。

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