PAM 即聚丙烯酰胺,是一種線(xiàn)性高分子聚合物,在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應用。
化學(xué)結構:它的分子主鏈上含有大量的酰胺基,化學(xué)通式為 (C?H?NO) n。
外觀(guān)與性質(zhì):按產(chǎn)品形態(tài)可分為干粉和膠體兩種。干粉為白色或微黃色顆?;蚍勰?;膠體為無(wú)色或微黃色透明膠體。具有良好的水溶性,能以任意比例溶于水,不溶于有機溶劑。
根據離子特性,PAM 可分為以下幾種類(lèi)型:
陰離子型聚丙烯酰胺(APAM):由丙烯酰胺和丙烯酸鹽共聚而成,分子鏈上帶有負電荷基團。它水解度不同,其電荷密度和性能也有所差異。
陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺(CPAM):是由丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚制得,分子鏈上帶有正電荷基團。離子度是衡量其性能的重要指標之一,不同離子度適用于不同的應用場(chǎng)景。
非離子型聚丙烯酰胺(NPAM):由丙烯酰胺均聚而成,分子鏈上基本不帶電荷。
作用原理
吸附架橋:PAM 分子鏈較長(cháng),能在溶液中同時(shí)吸附多個(gè)懸浮顆粒,使顆粒之間通過(guò)聚合物分子鏈連接起來(lái),形成較大的絮體,從而加速顆粒的沉降或上浮。
電荷中和:對于帶電荷的膠體顆粒,相應離子型的 PAM 可以通過(guò)自身所帶的相反電荷中和顆粒表面的電荷,降低顆粒間的靜電斥力,使顆粒更容易聚集在一起。
網(wǎng)捕卷掃:當 PAM 投加量較大時(shí),其分子鏈會(huì )在溶液中形成網(wǎng)狀結構,能夠將周?chē)念w粒包裹和卷掃進(jìn)來(lái),形成更大的絮體。
應用場(chǎng)景
水處理領(lǐng)域
污水處理:在城市污水處理廠(chǎng)和工業(yè)污水處理中,PAM 可作為絮凝劑用于污泥脫水、氣浮和沉淀等工藝環(huán)節。例如,陽(yáng)離子 PAM 常用于處理有機污泥的脫水,能提高污泥的脫水效率;陰離子 PAM 適用于處理無(wú)機廢水的沉淀,可去除水中的懸浮物。
飲用水處理:在自來(lái)水廠(chǎng),PAM 與其他混凝劑配合使用,可提高對原水中微小顆粒和有機物的去除效果,改善飲用水的水質(zhì)。
石油開(kāi)采領(lǐng)域鉆井泥漿添加劑:非離子或陰離子 PAM 可以增加泥漿的粘度和切力,提高泥漿的攜砂能力,防止井壁坍塌,保證鉆井的順利進(jìn)行。
三次采油:通過(guò)向油層注入高分子量的聚丙烯酰胺溶液,提高注入水的粘度,改善油水流度比,從而提高原油的采收率。
造紙領(lǐng)域
助留助濾劑:在造紙過(guò)程中,陽(yáng)離子 PAM 可以提高紙張纖維和填料的留著(zhù)率,減少流失,同時(shí)加快紙張的脫水速度,提高生產(chǎn)效率。
紙張增強劑:添加適量的 PAM 可以提高紙張的強度和柔韌性,改善紙張的物理性能。
其他領(lǐng)域:在選礦、洗煤、建筑、食品加工等行業(yè),PAM 也有不同程度的應用,如在選礦中用于礦漿的濃縮和尾礦的處理;在建筑行業(yè)中作為增稠劑和絮凝劑用于混凝土和建筑膠水等。