高分子凝集剂

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聚丙烯酰胺在自然条件下的分解和潜在毒性加入 聚丙烯酰胺的生物降解过程： 过去通常认为聚丙烯酰胺是非常稳定的高分子聚合物，事实上，在自然条件下，聚丙烯酰胺会发生缓慢的物理降解（热、剪切）、化学降解（水解、氧化以及催化氧化）和生物降解）（微生物酶解）。这些降解主要是通过激发产生自由基引起连锁氧化反应，从而造成聚合物主链断裂和相对分子质量降低，水溶液黏度损失，在对聚丙烯酰胺的稳定性研究发现，聚丙烯酰胺在水溶液中同时发生两种化学降解反应：1.水解反应，引起侧基结构的变化，由酰胺基转变为羟基2.氧化反应，引起主链的断裂，使聚合物相对分子质量减少。氧化降解反应具有自由基连锁反应的特征，对过氧化物、还原性有机杂质以及过渡金属离子等起着活化剂作用，产生活性自由基碎片，促进聚合物氧化降解。聚合物中的过氧化物及产生的羰基化合物是引发聚合物氧化降解和光降解的主要原因。 丙稀酰胺的危害： 聚丙烯酰胺根据其用途的不同，相对分子质量一般在（200-2000）104之间.由于降解作用主链断裂相对分子质量大幅降低产生大量的低聚物低聚物的进一步降解会产生大量的丙稀酰胺单体。 丙稀酰胺是一种有毒的化学物质，对其毒性国内外已经进行了大量的研究。对于环境中的丙稀酰胺浓度各国都有相应的法律法规：美国职业与卫生法（OSHA）规定职业接触标准是空气中丙稀酰胺的阈值时间加权平均为0.3mg/m3；我国费渭泉等人提出，丙稀酰胺在水中的剩余浓度应小于1010-9；英国规定饮料中丙稀酰胺含量小于0.2510-9；日本规定向河水中排放丙稀酰胺含量小于1010-9。 由于丙稀酰胺具又良好的水溶性，排入环境的丙稀酰胺基本上进入地面水体和地下水中，可以通过皮肤、黏膜、呼吸道和口腔被吸收，广泛分布在人的体液中，也能进入胚胎中，引起中毒。丙稀酰胺的代谢主要是与谷胱甘肽结合发生反应生成N-醋酸基-s-半胱氨酸，在肝、脑和皮肤通过酶和非酶发生催化结合反应。它已被证明是染色体的断裂剂，诱发染色体畸变。它能引起神经毒性反应，其毒性反应是感觉和运动失常，病理表现为四肢麻木、感觉异常、运动失调、颤抖、感觉迟钝和中脑损伤。摄入丙稀酰胺污染水会引起嗜睡、平衡紊乱、混合记忆丧失和幻觉。 毫无疑问，聚丙烯酰胺本身是的，因此其应用范围渗入到人们生活的方方面面，在食品、药品及整容等直接关系人类的领域也有应用。事实上，聚丙烯酰胺在环境中的迁移、降解引发的深远影响还并没有得到认识，因此很有必要对聚丙烯酰胺的生物降解开展深入的研究，为其潜在毒性寻找合适的治理手段。

聚丙烯酰胺外观为白色粉粒，是线型高分子化合物由于它具有多种活泼的基团可与许多物质亲和、吸附形成氢键，作用类似于蜘蛛网功能。 聚丙烯酰胺分为一下几种，可分为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺有各自不同的电荷，因而有不同的产品性能，阳离子聚丙烯酰胺主要有离子度和分子量为主要成分，现在市场上的聚丙烯酰胺分子量一般500万-1200万，离子度5-80分子量低PAM水溶性好聚丙烯酰胺的吸附性能由于PAC，聚丙烯酰胺有较强的电荷中和作用，增强了吸附作用、粘合、絮凝和除浊功能大。 阴离子聚丙烯酰胺分子量高于其它几种PAM分子量为500万至2000万以上，阴离子间静电斥力作用使其分子链高，从而提高了其絮凝能力以及增稠作用。聚丙烯酰胺于金属离子交联成为不溶性凝胶，阴离子聚丙烯酰胺主要由羧基或者带磺酸基的结构单元和丙烯酰胺加温制做而成。 非离子型聚丙烯酰胺的分子链中有一定量的极性基团，而使其絮凝性能增强。它是由丙烯酰胺均聚合成的，呈电中性从而使其吸附能力与溶液性质对水溶液的盐含量及pH值依赖比较小，所以在含盐量高的盐水体系中和较宽的pH范围内均可使用。 分子量200-400万的为低分子量聚丙烯酰胺，分子量500-1200万的为中分子聚丙烯酰胺分子量1200-1800万的为高分子量聚丙烯酰胺分子量高于1900-2500万的为高粘分子聚丙烯酰胺。分子量高，中，低，应用于不同的市场与企业。高粘分子量聚丙烯酰胺大部分都有油田企业采购用于三次采油中作为耐温耐盐聚合物驱剂。 PAM产品技术参数

    矿化度对聚丙烯酰胺粘度的影响。聚丙烯酰胺分子链中阳离子基团相对于阴离子基团数目较多，净电荷较多，极性较大，而H20是极性分子，根据相似相溶原理，聚合物水溶性较好，特性黏度较大；随着矿物质含量的增加，正的静电荷部分被阴离子包围形成离子氛，从而与周围正的静电荷结合，聚合物溶液极性减小，黏度减小；矿物质浓度继续增加，正、负离子基团形成分子内或分子间氢键的缔合作用(导致聚合物在水中的溶解性下降)，同时加入的盐离子通过屏蔽正、负电荷，拆散正、负离子间缔合而使已形成的盐键受到破坏(导致聚合物在水中的溶解性增大)，这两种作用相互竞争，使得聚合物溶液在较高的盐浓度(>0.06 mol/L)下粘度保持较小。

制备方法： 1.丙烯腈硫酸水合法丙烯腈和水在硫酸存在下水解成丙烯酰胺硫酸盐，然后用液氨中和生成丙烯酰胺溶液和硫酸铵，反应物经分离过滤后，将滤液结晶、干燥即得成品。此法的缺点是副产大量价值低廉的硫酸铵，又存在严重的硫酸腐蚀和污染等问题。每吨丙烯酰胺副产硫酸铵2280kg。原料消耗定额：丙烯腈（*）980kg/t、硫酸（*）200kg/t、氨（*）700kg/t。 2.丙烯腈直接水合法丙烯腈与水在铜催化剂存在下，在85-125℃和0.3-0.4MPa压力下直接水合而得。该法*的丙烯酰胺水溶液（只含少量副产物），可直接作为产品销售，避免丙烯酰胺粉尘污染，用水溶液对劳动保护是有利的。产品参考规格：外观为白色鳞片状或粉状。甲等品含量95%；二级品含量十之七八；三级品含量85%。 3.酶催化法在室温下将丙烯腈水溶液送入装有菌种催化剂的固定床反应器中，经反应丙烯腈*转化为丙烯酰胺。经分离，甚至可不经精制、浓缩就*丙烯酰胺的工业产品。

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