分子量對(duì)于聚丙烯酰胺產(chǎn)品也是一個(gè)十分重要的指標(biāo),但不同的聊合條件,分子量從幾百至數(shù)千萬(wàn)不等。分子量的高低不僅僅體現(xiàn)在指標(biāo)數(shù)字上的不同,更重要的是不同分子量的聚丙烯酰胺的用途也不同。
不同分子量的聚丙烯酰胺有不同的用途,可應(yīng)用于日用化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、石油工業(yè)、工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)、礦業(yè)、涂料、造紙、紡織、建筑和醫(yī)藥等行業(yè)。根據(jù)分子量不同,聚丙烯酰胺分為低分子量、高分子量和超高分子量三種。低分子量聚丙烯酰胺主要起分散作用,中高分子量的聚丙烯酰胺主要做增稠劑和絮凝劑,超高分子量的聚丙烯酰胺不再溶于水,在水中溶脹生成水凝膠,主要用作吸水劑,可制備各種高性能吸水樹(shù)脂。紙、棉等常用的吸水材料只能吸收自身重量10 ̄20倍的水,而聚丙烯酰胺高吸水樹(shù)脂可吸收自身重量幾百甚至幾千倍重量的水,可見(jiàn)其吸水效率之高。
高分子量的聚丙烯酰胺是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的丙烯酸類(lèi)精細(xì)化工產(chǎn)品之一,其微觀結(jié)構(gòu)為聚陰離子型電解質(zhì),通過(guò)聚陰離子間的架橋使懸浮粒子相互凝聚成團(tuán),加速懸浮粒子的沉降,在食品添加劑、鋁紅泥的絮凝、動(dòng)植物蛋白廢水的處理等方面都有獨(dú)妙的應(yīng)用。
引發(fā)劑用量、單體濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度都會(huì)影響聚丙烯酰胺的分子量。從整體上看,引發(fā)劑用量增加、反應(yīng)溫度提高會(huì)降低產(chǎn)物分子量,單體濃度提高及反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),會(huì)提高產(chǎn)物的分子量。
網(wǎng)上也有文獻(xiàn)資料稱(chēng)河南省科學(xué)院化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)成功超高分子量聚丙烯酰胺,并建成年產(chǎn)50噸的粉劑中試裝置。超高分子聚丙烯酰胺的分子量≥3000萬(wàn),溶解時(shí)間小于30分鐘,用作絮凝劑,用量比普通聚丙烯酰胺減少2/3以上。
聚丙烯酰胺作為分散劑:(1)水質(zhì)穩(wěn)定劑采用低分子量聚丙烯酰胺作水質(zhì)穩(wěn)定劑,其防垢效果顯著。循環(huán)冷卻水中添加低分子量聚丙烯酰胺,能使鈣離子的飽和濃度提高好幾倍。鈣離子濃度很高時(shí),可能有垢析出,然而由于聚丙烯酰胺被吸附在晶體表面,妨礙了晶粒的聚集,形成的垢層很疏松,易被水流沖刷掉。從而達(dá)到防垢、消垢的目的(2)鉆井泥漿的降失水劑在鉆井泥漿中加入聚丙烯酰胺可提高漿的潤(rùn)滑性和穩(wěn)定性,降低鉆井泥漿的失水,有效地防止卡鉆和解卡鉆,提高鉆井效率。(3)油井壓裂液將聚丙烯酰胺配成0.5-2%的水溶液,壓入井下地層,使地層斷裂。聚丙烯酰胺水溶液不僅具有增稠攜砂、降低壓裂液流失的作用,而且還有緩阻作用,能使壓力的傳遞損失下降。(4)水泥減水劑聚丙烯酰胺能改善水泥在水中的分散,從而減少水泥混合時(shí)所需的水量,提高所制混凝土的強(qiáng)度。(5)顏料分散劑聚丙烯酰胺是有效的顏料分散劑,特別對(duì)無(wú)機(jī)顏料。將顏料分散在己內(nèi)酰胺中,用聚丙烯酰胺作分散劑,加熱此混合物,制得聚酰胺模壓件。