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聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物,化学式为(C3H5NO)n。在常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、福鼎同城胶乳和白色粉粒、福鼎同城半透明珠粒和薄片等。热稳定性良好。能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降,特别是在贮运条件较差时更为明显。 [1]聚丙烯酰胺作为润滑剂、福鼎同城悬浮剂、福鼎同城粘土稳定剂、福鼎同城驱油剂、福鼎同城降失水剂和增稠剂,在钻井、福鼎同城酸化、福鼎当地压裂、福鼎当地堵水、福鼎当地固井及二次采油、福鼎当地三次采油中得到了广泛应用,是一种极为重要的油田化学品。
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水处理包括原水处理、福鼎本地污水处理和工业水处理等。在原水处理中与活性炭等配合使用, 可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、福鼎本地澄清。用有机絮凝剂丙烯酰胺代替无机絮凝剂, 即使不改造沉降池, 净水能力也可提高 20%以上; 在污水处理中, 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率, 还可用作污泥脱水; 工业水处理中用作一种重要的配方药剂。聚丙烯酰胺在国外应用 的领域是水处理, 国内在此领域的应用正在推广。聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用:
减少絮凝剂的用量。在达到同等水质的前提下, 聚丙烯酰胺作为助凝剂与其它絮凝剂配合使用, 可以大大降低絮凝剂的使用量; (2) 改善水质。在饮用水处理与工业废水处理中, 聚丙烯酰胺与无机絮凝剂配合使用, 可明显改善水质; (3) 提高絮体强度与沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮体强度高, 沉降性能好, 从而提高固液分离速度, 有利于污泥脱水; (4) 循环冷却系统的防腐与防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大减少无机絮凝剂的用量, 从而避免无机物质在设备表面的沉积, 减缓设备的腐蚀与结垢。
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聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力与聚合物的结构、福鼎溶剂的性质、福鼎溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。聚丙烯酰胺溶液粘度随水解时间的延长而改变,水解时间短,粘度较小,这可能是由于高聚物还来不及形成网状结构所致;水解时间过长,粘度下降,这是聚丙烯酰胺在溶液中结构发生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后离解成带负电荷的大分子,分子间静电排斥作用以及同一分子上不同链节之间的阴离子排斥力导致分子在溶液中伸展并能使分子之间相互缠绕,这就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明显增加的原因。
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聚丙烯酰胺为白色粉末或者小颗粒状物,密度为1.302g/cm3(23℃),玻璃化温度为153℃,软化温度210℃ [1],一般方法干燥时含有少量的水,干时又会很快从环境中吸取水分,用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体,但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体,完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固体,商品聚丙烯酰胺通常是在适度的条件下干燥的,一般含水量为5%~15%,浇铸在玻璃板上制备的高分子膜,则是透明、福鼎本地坚硬、福鼎本地易碎的固体。 [3]
在缺氧条件下,加热至210℃因失水而减重;继续加热到210~300℃时酰胺基分解生成氨和水;当温度升至500℃时则形成只有原重量40%的黑色薄片。