聚丙烯酰胺的應用

第21卷第6期天津化工Vol 21 No62007年11月Tianjin Chemical IndustryNoy. 2007聚丙悕酰膠的應用毛欣,聶雅玲(煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè )衷?遼寧撫順11312)摘要:本文主要介紹了聚丙烯酰胺在水處理、采油、造紙、醫學(xué)、農業(yè)等領(lǐng)域的應用,并介紹了聚丙烯酰胺生產(chǎn)及消費現狀。關(guān)鍵詞:聚丙烯酰胺;應用;水處理;石油開(kāi)采;造紙;醫學(xué);農業(yè)中圖分類(lèi)號:TQ3264文獻標志碼:C文章編號:1008-1267(2007)06-003903聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或與其高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強他單體共聚而得聚合物的統稱(chēng),是水溶性高分子中度高,沉降性能好,從而提高固液分離速度,有利于應用最廣泛的品種之一。由于聚丙烯酰胺結構單元污泥脫水;(4)循環(huán)冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯中含有酰胺基、易形成氫鍵、使其具有良好的水溶酰胺的使用可大大減少無(wú)機絮凝劑的用量,從而避性和很高的化學(xué)活性,易通過(guò)接枝或交聯(lián)得到支鏈免無(wú)機物質(zhì)在設備表面的沉積,減緩設備的腐蝕與或網(wǎng)狀結構的多種改性物,在石油開(kāi)采、水處理、紡結垢?？?、造紙、選礦、醫藥、農業(yè)等行業(yè)中具有廣泛的應1.2采油中的應用用,有“百業(yè)助劑”之稱(chēng)。國外主要應用領(lǐng)域為水處聚丙烯酰胺是一類(lèi)多功能的油田化學(xué)處理劑,理、造紙、礦山冶金等;國內目前用量最大的是采廣泛用于石油開(kāi)采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、油領(lǐng)域,用量增長(cháng)最快的是水處理領(lǐng)域和造紙領(lǐng)域。酸化、注水、堵水調剖、三次采油作業(yè)過(guò)程中,特別1聚丙烯酰胺應用領(lǐng)域是在鉆井、堵水調剖和三次采油領(lǐng)域叫。聚丙烯酰胺水溶液具有較高的粘度,有較好的增稠、絮凝和流1.1用作絮凝劑在水處理方面的應用變調節作用,在石油開(kāi)采中用作驅油劑和鉆井泥漿水處理包括原水處理污水處理和工業(yè)水處理調節劑。在石油開(kāi)采的中后期,為提高原油采收率,等。在原水處理中與活性炭等配合使用,可用于生我國目前主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技活水中懸浮顆粒的凝聚、澄清。用有機絮凝劑丙烯術(shù)。通過(guò)注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,酰胺代替無(wú)機絮凝劑,即使不改造沉降池凈水能使采出物中原油含量提高。在三次采油中加入聚丙力也可提高20%以上;在污水處理中,釆用聚丙烯烯酰胺,可增加驅油能力,避免擊穿油層,提高油床酰胺可以增加水回用循環(huán)的使用率,還可用作污泥開(kāi)采收率。中國石油工業(yè)是聚丙烯酰胺的最大用脫水;工業(yè)水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚戶(hù),聚丙烯酰胺的科技進(jìn)步促進(jìn)了中國石油工業(yè)的丙烯酰胺在國外應用最大的領(lǐng)域是水處理國內在發(fā)展,石油工業(yè)的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技此領(lǐng)域的應用正在推廣。聚丙烯酰胺在水處理中的創(chuàng )新步伐與行業(yè)的發(fā)展主要作用嗎:1.3造紙領(lǐng)域的應用(1)減少絮凝劑的用量。在達到同等水質(zhì)的前聚丙烯酰胺在造紙領(lǐng)域廣泛用作助留劑、助濾提下,聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使劑、均度劑等以提高紙張的質(zhì)量料漿脫水性能細用,可以大大降低絮凝劑的使用量;在達到同等水小纖維及填料的留著(zhù)率,減少原材料消耗及對環(huán)境質(zhì)的前提下,聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑的污中國煤化工勻度。聚丙烯酰配合使用,可以大大降低絮凝劑的使用量;(2)改善胺在水質(zhì)。在飲用水處理與工業(yè)廢水處理中,聚丙烯酰CNMHG面,一是提高填胺與無(wú)機絮凝劑配合使用,可明顯改善水質(zhì);(3)提收稿日期:00508天津化工007年11月料、顏料等的存留率以降低原材料的流失和對環(huán)境壤顆粒和孔隙結構保持穩定,是土壤入滲率明顯提的污染;二是提高紙張的強度。在紙料中加入聚丙高,增加土壤含水量。烯酰胺,能提高細小纖維和填料粒子在網(wǎng)上的留著(zhù)1.5.2聚丙烯酰胺的防蝕功能研究率,加速紙料的脫水。聚丙烯酰胺的作用機理是漿降雨發(fā)生時(shí),雨滴撞擊土壤表面,分散土粒使料中的顆?？侩娭泻突蚣軜蚨跄靡栽跒V布上其發(fā)生移動(dòng)而產(chǎn)生濺蝕,同時(shí)由于雨滴的撞擊作保留下來(lái)。絮塊的形成也能使漿料中的水更易濾用,破壞表土結構堵塞土壤孔隙減少降雨人滲,出減少了纖維在白水中的流失量,減少環(huán)境污染,增加地表徑流,經(jīng)流匯集發(fā)生細溝侵蝕,使土壤的又有利于提高過(guò)濾和沉淀等設備的效率。流失量成倍甚至10倍多的增大。通過(guò)維護土壤表聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中主要用作增強劑助面的結構和增加團聚體的穩定性。抑制土壤結皮的留助濾劑。(1)聚丙烯酰胺用作助留助濾劑。聚丙烯形成是增加降雨入滲的有效方法之酰胺及其改性物是目前最常用的助留助濾劑。作為153聚丙烯酰胺對作物生長(cháng)的影響及環(huán)境效應助流劑使用的主要是陰離子聚丙烯酰胺,這類(lèi)助留研究劑可直接與纖維和填料形成靜電吸附使之留著(zhù),同聚丙烯酰胺在防止水土流失的過(guò)程中增加了時(shí)亦可通過(guò)橋聯(lián)作用與纖維結合。高相對分子質(zhì)量土壤保水性和保肥性,改良了土壤,改善了土壤的的陰離子聚丙烯酰胺作為助留劑有更好的效果而通透性和抗旱能力給作物的增產(chǎn)提供了條件施在造紙中得到更廣泛的應用。(2)聚丙烯酰胺用作用聚丙烯酰胺后,可以提高作物出苗率。聚丙烯酰增強劑。聚丙烯酰胺是一類(lèi)優(yōu)良的造紙增強劑,它胺能有效的減少徑流損失特別是減少了吸附在土所帶的酰胺基極易和漿料纖維素的羥基之間形成壤上的殺蟲(chóng)劑的損失和地表磷元素流入河流和湖的較多的氫鍵而是紙頁(yè)得到增強。此外,聚丙烯酰泊的損失。從環(huán)境的角度來(lái)看使用聚丙烯酰胺有胺還應用于造紙生產(chǎn)的廢水處理和纖維回收利于改善河水質(zhì)量14醫學(xué)領(lǐng)域的應用網(wǎng)1.6其他領(lǐng)域的應用在醫學(xué)上,聚丙烯酰胺凝膠可用作非凝血酶原1.61采礦、洗煤領(lǐng)域?；瘎?外科,隱形眼鏡原料,微膠囊的外層包復釆用聚丙烯酰胺作絮凝劑可促進(jìn)采礦、洗煤回料,并用作制造高質(zhì)量的止血拴,婦女衛生巾及小收水中的固體物沉降,使水澄清同時(shí)可回收有用的兒尿布,在醫學(xué)領(lǐng)域,均聚物凝膠用于非凝血酶原固體顆粒并避免對環(huán)境造成污染。隨著(zhù)采煤的機械料和藥物的載體。交聯(lián)的部分水解聚丙烯酰胺可用化程度提高微細粒煤含量占有的比重越來(lái)越大,其于生化領(lǐng)域,粒度幾百微米到幾十微米的聚丙烯酰中一部分在洗選過(guò)程中造成惡性循環(huán),要實(shí)現清水胺可用于色譜填料(例如凝膠色譜柱填料),可有效洗煤就必須加速煤泥水中的細粒煤的沉降,及時(shí)回地分離細胞色素等球形蛋白質(zhì)。并能進(jìn)一步對蛋白收系統中的細粒煤泥,確保低的循環(huán)水濃度。質(zhì)脫鹽、濃縮等。聚丙烯酰胺樹(shù)脂經(jīng)Manc反應聚丙烯酰胺是一種髙效的有機高分子絮凝劑,在酰胺基側鏈上經(jīng)亞甲基橋引入L-脯氨酸或L羥它常與無(wú)機凝聚劑復配用于選煤廠(chǎng)的煤泥水處理脯氨酸在與銅離子配位得到手性配體樹(shù)脂,它對在選煤廠(chǎng)中,其主要用于:(1)在煤泥水深度凈化濃系列DL氨基酸進(jìn)行有效拆分。經(jīng) Hofmann降解縮機中,添加聚丙烯酰胺絮凝劑,加速煤泥的沉降,得到的聚乙烯胺樹(shù)脂上手性氨基酸再與銅離子絡(luò )降低溢流水濃度。(2)在真空過(guò)濾機或壓濾機中添合,作為配體交換色譜的固定相,可對一系列氨基加聚丙烯酰胺絮凝劑,改善濾餅結構,降低濾餅水酸進(jìn)行拆分,對芳香氨基酸的拆分效果尤佳,由于分,提高過(guò)濾速度。骨架的親水性較強,大大縮短了拆分時(shí)間162紡織、印染工業(yè)中的應用1.5農業(yè)的應用聚丙烯酰胺代替淀粉和明膠用作纖維的漿料1.5.1對土壤物理性狀的影響可使紙堆有祁好的楠棉性并眼顯地降低漿料的消聚丙烯酰胺可有效改善土壤結構,使土壤大團耗量中國煤化工烯基團可作纖維聚體數目增加,增大土壤表面粗糙度,降低土壤容精整CNMH(水薄層,共案物所重,使土壤總孔隙率和毛管孔隙度上升,進(jìn)而使土含的輕甲基基團可與纖維素中羧基基團形成交聯(lián)第21卷第6期毛欣等:聚丙烯酰胺的應用的高分子網(wǎng)絡(luò )結構,從而提高纖維的彈性及抗斷裂聚丙烯酰胺最早用于礦物精選,而后在制糖造紙性。聚丙烯酰胺還可用作上漿劑織物整理劑等。利鋼鐵水處理等領(lǐng)域逐漸得到應用。目前我國聚丙用其吸濕性強的特點(diǎn)能減少紡細紗時(shí)的斷線(xiàn)率。烯酰胺的應用領(lǐng)域主要集中在石油開(kāi)采、水處理163制糖業(yè)的應用造紙制糖、洗煤和冶金等領(lǐng)域,其消費結構為:油聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細粒子的下沉促進(jìn)田開(kāi)采占81%,水處理占9%,造紙占5%,礦山占過(guò)濾和提高濾液清澈度2%,其它占3%。164在建材工業(yè)中的應用聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散劑鋸石板材3結束語(yǔ)冷卻劑以及陶瓷粘接劑等。聚丙烯酰胺作為一種多功能化工產(chǎn)品,在世界此外,聚丙烯酰胺還廣泛應用于陶瓷、化肥、油范圍內其用量正以平穩的速度增長(cháng)。我國聚丙烯酰漆、涂料等行業(yè)。胺的應用水平與發(fā)達國家尚有較大差距,要使我國2聚丙烯酰胺應用及消費現狀聚丙烯酰胺的系列產(chǎn)品趕上和超過(guò)世界先進(jìn)水平還需改進(jìn)現有生產(chǎn)工藝,提高技術(shù)水平,穩定產(chǎn)品目前世界上聚丙烯酰胺的總生產(chǎn)能力約為55質(zhì)量。使具有“百業(yè)助劑”之稱(chēng)的聚內烯酰胺更好的萬(wàn)ta,總產(chǎn)量約為50萬(wàn)ta,美國、日本、歐洲是聚為我國的工業(yè)發(fā)展做貢獻。丙烯酰胺的主要生產(chǎn)國家和地區,其生產(chǎn)能力約占參考文獻:世界總生產(chǎn)能力的7%同。各國聚兩烯酰胺的消費方道斌郭睿威哈潤華丙烯酰胺聚合物化學(xué)工業(yè)結構有所不同,美國和西歐主要用于水處理在造出版社,2006:378-379紙方面應用所占比例相對較小,而日本則主要用于[2]王景霞新型環(huán)保高分子絮凝劑合成及應用研究叫]碩遺紙工業(yè)。美國聚丙烯酰胺的消費結構為:水處理士論文,2002:29占60%,造紙占25%,礦山占11%,其它占4%;日本[3]陳曉蕾.共聚法合成陰離子型聚丙烯酞胺石油驅油劑的研究D碩士論文,2004:13-14.聚丙烯酰胺的消費結構為:水處理占45%,造紙占4]員學(xué)鋒,吳普特,馮浩聚丙烯酞胺(PAMD的改土及增32%,礦山占8%,石油古12%,其它占3%;西歐聚產(chǎn)效應小水土保持研究,2002,9(2):55-58丙烯酰胺的消費結構為:水處理占2%,造紙占[5]肇普興夏海江聚丙烯酰胺的保土保水保肥及改土增56%,石油占11%,其它占4%。我國聚丙烯酰胺產(chǎn)產(chǎn)作用水土保持研究,1997,4(4):98-104品的開(kāi)發(fā)始于20世紀50年代末期,1962年上海天6]張達生朱圣賢案丙烯酰胺的生產(chǎn)現狀油氣田地面原化工廠(chǎng)建成我國第一套聚丙烯酰胺生產(chǎn)裝置,生工程,2004,23(8):60-61產(chǎn)水溶膠產(chǎn)品隨后吉化公司研究院、中科院廣州7任雪梅聚丙烯酰胺的生產(chǎn)與應用現狀濕法冶金,化學(xué)所也研制成功聚丙烯酰胺并投入生產(chǎn)。在我國2005,24(3):128-131接第29頁(yè)(27):1-2.of 1, 3-dialkylimidazium tetraaluorabrate ionic liquids using[3] NAMBOODIRI VV, VARMA R S. An improved preparationmicrowaves[].Tetrahedron Letters 2002, 43: 5381-5383Synthesis and characterization of imidazolium-based ionic liquidsHUANG Yi-boDepartment of Application Chemistry, Changzhou Institute of Engineering and Technology, JIansu Changzhou213000, China)Abstract: The intermediate 1-buty1-3-methylimidazolitmethylimidazolium and I-butylbromide; 1-butyl-3-methylimily工中國煤化工m時(shí)were synthesized with anion exchange reaction. The structuresC N MH Gonfirmed by FT-IRand"HNMR, the purity of products were determined to be all above 99.0% with HPLC methodKey words: ionic liquid; [BMIMBF4[BMIMJPF& synthesis; characterization