聚丙烯酰胺是由单体丙烯酰胺聚合而成的一种线型高分子聚合物。由于单体丙烯酰胺含有双官能团(双键和酰胺基),因此具有酰胺和不饱和烯烃的性质。
 

    PAM分为干粉和胶体两种,干粉为白色或灰色粉末,胶体为浅黄色,必须溶解后才能应用,因此必须制备具有良好溶解性的PAM。PAM结构可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。粉状含固量大于92%，相对分子质量为(500-800)×103,胶体含固量为(8±0.2)%。PAM外观为硬玻璃状固体(d21.032)。由于PAM链通过一CONH12缔合,使链间分离困难,因此PAM玻璃化温度较高,一般大于200℃。
PAM在50-60℃下溶于水,水解度为5%~35%,也溶于乙酸、丙酸、氯代乙酸、乙
二醇、甘油和胺等有机溶剂。
   由于单体内烯酸胺在聚合时发生链转移产生支链,使PAM高分子链结构中包含以支链和亚胺桥为主的交联结构。交联适度则相对分子质量高且易溶解,交联多则产物不溶。若减弱分子链的合,则PAM玻璃化温度降低,较易溶解。在加入低分子酰胺化合物(如尿素)后能削弱PAM的链的缔合,从而改善PAM的溶解性。此外,尿素还有抑制产品交联和提高PAM相对分子质量等作用。目前制备高相对分子质量PAM为所追求的目标,但相对分子质量越大,则支链越多,所以增加了PAM溶解的困难。PAM的解可在适度水解下进行,水解度越大越易溶解。
   聚丙烯酰胺在大于200℃下容易分解,在210℃无氧条件下,PAM中的酰胺基脱水转变为氰基；在为500℃下PAM炭化为黑色粉末。PAM分子中的酰胺基具有很高的活性,包括增稠、絮凝和降阻等多种性质,PAM本身无毒,但由于PAM分子内残留着丙烯酰胺,而丙烯酰胺有毒，在PAM中一般允许内烯酰胺残留量为1%。应用于水净化、蔗糖汁澄清等食品方面及与食物接触的纸张,而PAM中内烯酰胺残留量应小于0.05%。
  聚丙烯酰胺是因其分子的主链上带有大量侧基—酰胺基。酰胺基的化学活性很大,可以和主种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物。酰胺基的独特之处还在于它能与多种可形成氢键的化合物形成很强的氢键。
工业生产的聚丙烯酸酸商品大多含有不同数量的羧基,属于阴离子型聚合物。丙烯酰胺可与具有阴离子基团或具有阳离子基团的单体共聚,从而得到东科阴离子型酰胺或阳离型丙烯酸酸,工业上还将东科聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺经曼尼希反应合成阳离子型聚丙烯酰胺。工业生产的丙烯酰胺聚合度为20000~300000;平均相对分子质量为10-2000)×10左右。根据相对分子质量范围和是否带有离子基团及离子基团的含量，工业上将聚丙烯酰胺区分为不同牌号:离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺及阳离子型聚丙烯酰胺。
   聚丙烯酰胺主要以两种形式的商品出售,一种是粉末,另一种是胶体。胶体不易运输,使用也不方便,因此,粉末状聚丙烯酰胺受到用户欢迎。最近,出现了聚合物分散体,称为聚丙烯酰胺胶乳,它具有易溶于水的特性,因此受到人们关注。
  相对分子质量的大小是区分聚丙烯酰胺主要性能指标之一。高相对分子质量的聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂,中等相对分子质量的聚丙烯酰胺主要用作纸张的干强剂,低相对分子质量的聚丙烯酰胺用作分散剂。
  聚丙烯酰胺最早是在1893年由 Moure用丙烯酰氯与氨在低温下反应制得,1955年才获得工业化生产。最先广泛使用的是铀矿工业。从铀盐水溶液中除去微小杂质时使用聚丙烯酰胺。现在,聚丙烯酰胺在国外已被广泛地用于造纸、选矿、三次采油、污水及饮用水处理、建材工业、食品加工等行业
  我国于20世纪60年代亻开始生产聚丙烯酰胺,主要用于食盐水的净化电解。当时的生产规模很小。近年由于我国石油工业的飞速发展,聚丙烯酰胺在石油开采、钻井方面的应用领域越来越广泛。其产量大幅度增长,并以胶体和粉剂两种形式出售。同时,还研制了水解聚丙烯酰胺、甲叉聚丙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺以及丙烯酰胺和其他某些单体的共聚物。这些产品目前已广泛用于采油、水处理、制糖、洗煤、选矿、造纸等工业部门,都收到了良好的效果。随着其应用范围的不断扩大,聚丙烯酰胺的新产品、新牌号也不断涌现,预计聚丙烯酰胺的生产和应用将获得更大发展。
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