絮凝劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺PAM的溶解性怎么樣？

【資料簡(jiǎn)介】

　

絮凝劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺PAM的溶解性怎么樣？

　陽(yáng)離子聚丙烯酰胺是近幾年發(fā)展快的品種，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家其年增長(zhǎng)率為5～10%，已占聚丙烯酰胺總產(chǎn)量的60%以上。我國(guó)的情況比較特殊，陰離子聚丙烯酰胺占總產(chǎn)量的90%以上，主要用于石油開(kāi)采，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺產(chǎn)量很小而且生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模也很小，幾乎沒(méi)有形成一定規(guī)模的生產(chǎn)裝置。隨著水處理行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺需求高速增長(zhǎng)，相信國(guó)內(nèi)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺將會(huì)在近幾年有一個(gè)較大的發(fā)展。

　　陽(yáng)離子聚丙烯酰胺主要包括以下三種：低分子量聚胺類、丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚類和非離子聚丙烯酰胺改性類。聚胺類包括聚乙烯亞胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇縮合物及其改進(jìn)產(chǎn)品，這類產(chǎn)品電荷密度高但分子量低，主要用于功能性造紙?zhí)砑觿?、石油開(kāi)采和化妝品等行業(yè)，很少用于污泥脫水。丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚類陽(yáng)離子聚合物產(chǎn)量大，陽(yáng)離子單體主要指（甲基）丙烯酰氧乙基*基氯化銨（DMC）和二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAC），其中P（AM—DMC）產(chǎn)品分子量較高，陽(yáng)離子度0～100%之間可調(diào)，粉狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺幾乎全部屬于此類結(jié)構(gòu)，我國(guó)用于污泥脫水的粉狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺亦屬于此類，產(chǎn)品分子量400～600萬(wàn)，陽(yáng)離子度30～50%，其主要問(wèn)題在于DMC需要進(jìn)口，價(jià)格昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。對(duì)于P（AM—DMDAC）而言，由于DMDAC單體空間位阻較大，聚合活性差，很難制備分子量和陽(yáng)離子度都令人滿意的產(chǎn)品，所以用于污泥脫水的不多，而且DMDAC吸水性*，該類產(chǎn)品通常為液狀。非離子聚丙烯酰胺的酰胺基可與多種試劑反應(yīng)，其中與甲醛反應(yīng)可生成叔胺結(jié)構(gòu)聚合物，進(jìn)一步季胺化生成季胺鹽。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大，通常600～800萬(wàn)分子量時(shí)2%濃度已很粘稠，這就給水溶液反應(yīng)帶來(lái)困難，由于PAM濃度很低，導(dǎo)致陽(yáng)離子度通常不會(huì)超過(guò)10%且殘余甲醛濃度較高。對(duì)于污泥中有機(jī)質(zhì)含量不高的縣級(jí)污水處理廠而言，低成本的非離子聚丙烯酰胺Mannich變性產(chǎn)品是適用的。
作為高分子聚合物的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶解速率的影響要素首要觸及以下兩個(gè)要素：

    1、分子的分散

    物質(zhì)的溶解進(jìn)程是溶質(zhì)分子和溶劑分子彼此滲透和分散進(jìn)程，因而溶質(zhì)和溶劑分子的運(yùn)動(dòng)才能是影響溶劑時(shí)刻的重要要素。因?yàn)槿苜|(zhì)分子在尺度上遠(yuǎn)大于溶劑分子，因而兩者的分散速率相差十分懸殊。在溶解的前期實(shí)際上只要水分子向聚丙烯酰酰胺的單方面分散，聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向分散，所以先溶脹是溶解的必經(jīng)階段。

    2、氫鍵和纏結(jié)

    在聚丙烯酰胺的分子鏈內(nèi)和分子鏈間，酰胺側(cè)基間能構(gòu)成氫鍵。氫鍵是強(qiáng)的分子間作用力，高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈上存在大量的氫鍵；一起，高分子量的聚丙烯酰胺的分子鏈很長(zhǎng)，長(zhǎng)的分子鏈必定要彎曲，它們聚集在一起也必定纏結(jié)在一起。因而，要是聚丙烯酰胺疾速溶解需求依托溶劑水分子的疾速進(jìn)入和進(jìn)犯，凈氫鍵解離和分子鏈解纏結(jié)。而聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子的幾許結(jié)構(gòu)、溶解溫度、拌和和投料方法有關(guān)。

    溶解速率隨分子量的增大和化學(xué)交聯(lián)程度的添加而變慢，整體交聯(lián)將使聚丙烯酰胺先溶賬不溶解。在粉末產(chǎn)呂的制作進(jìn)程中，高的枯燥溫度和長(zhǎng)的枯燥時(shí)刻會(huì)使商品有些支化或輕度交聯(lián)，而延伸溶解時(shí)刻乃至呈現(xiàn)有些不溶物。有些生產(chǎn)廠家因?yàn)樯a(chǎn)工藝把握的不成熟，會(huì)呈現(xiàn)溶解速度極慢，溶解必定時(shí)刻后不溶物多的狀況。

    溶解溫度和拌和速率的提高有利于分子分散，而溶解速率。但較高的溶解溫度（50攝氏度以上）和激烈的拌和速率會(huì)使聚丙烯酰胺降解，功能變差。這對(duì)粉末型的商品尤為杰出。