聚丙烯酰胺应用有哪些？

聚丙烯酰胺产品作为高分子分散剂或高分子絮凝剂，可以使体系稳定或者是体系中的粒子絮凝沉淀，在水处理、石油开采工业、造纸等领域有着重要的应用；此外，聚丙烯酰胺水凝胶具有较好的组织相容性以及多孔结构，在生物医药行业也有着重要的应用研究。

1. 在水处理中应用

随着人们对环保的日益重视，聚丙烯酰胺产品在水处理领域的使用日益增加。目前，聚丙烯酰胺主要在给水处理与污水处理中作为助凝剂和絮凝剂使用，具有降低絮凝剂的用量，提高废水处理的质量，增加水处理效率，减少水垢的生成，保护处理设备等优点。聚丙烯酰胺处理水质的效果主要受到水温、pH值、搅拌速率和时间等因素的影响。采用冷冻干燥的方法制备了新型多孔阳离子聚丙烯酰胺/氧化石墨烯气凝胶，并将其应用在水溶液中对碱性颜料的吸附进行研究，发现此吸附过程是一个吸热过程，而且溶液的pH值、吸附剂用量、接触时间、温度对吸附效果有较大的影响，当溶液pH值从2.6增加到8.9，吸附率相应地从90%增加到99%，计算吸附量可达到1034.3mg/g，此外该吸附系统符合准二级动力学模型。制备多孔磁性聚丙烯酰胺微球，该微球对阳离子颜料的吸附量可达到1990mg/g，而且具有较好的再生性，可重复多次利用，具有较好的应用前景。研究聚丙烯酰胺对江河水、水库水、湖泊水等不同水源的絮凝效果，研究发现聚丙烯酰胺对浊度较大的江河水絮凝效果较好；对水的色度、重金属离子处理效果不佳；对湖泊中的藻类植物具有较好絮凝效果；此研究结果对水工作者有yi定的参考作用。

2. 在石油开采工业中的应用

我国聚丙烯酰胺产品主要消费在油田化学处理领域。聚丙烯酰胺作为降滤失剂、絮凝剂、稀释剂、堵漏剂在石油开采的钻井、酸化、堵水、三次采油等工艺中有重要的应用。聚丙烯酰胺的研究和发展，对石油工业的发展与进步有着重大的影响。制备黄原胶/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/膨润土三元复合型油田堵水剂，20℃时吸水可达1677g/g，放置12h后吸水率仍可以到达20%以上，20℃时对0.9%氯化钠溶液吸收达到165g/g，而且此堵水剂具有较好的耐热性。研究聚丙烯酰胺驱替技术，筛选出了驱油剂配方，并对驱油参数进行了优化，利用此技术可提高10.98%的采收率。将β-环糊精结构引入聚丙烯酰胺中，合成了一种阴离子聚丙烯酰胺与一种阳离子聚丙烯酰胺，研究发现由于引入了环糊精结构，因而提高了聚丙烯酰胺的表面张力、耐盐性、剪切强度、耐热性以及增粘作用，其中阳离子聚丙烯酰胺更适合应用到高温、高盐的油田石油回收。

3. 在造纸工业中的应用

聚丙烯酰胺是造纸工业中使用很多的化学助剂之一。在长纤维抄纸中，聚丙烯酰胺可以更好地分散纤维，在草浆造纸中使用聚丙烯酰胺更能提高纸张性能。根据聚丙烯酰胺产品的相对分子质量及电性的不同，聚丙烯酰胺又有着不同的用途，阴离子聚丙烯酰胺可作为纸浆分散剂；低相对分子质量聚丙烯酰胺可以作为纸张增强剂；中等相对分子质量聚丙烯酰胺作为助留助滤剂使用；高相对分子质量聚丙烯酰胺在造纸废水处理中作为絮凝剂使用。目前，阴离子聚丙烯酰胺在造纸工业中应用多，亟待研究和开发阳离子聚丙烯酰胺以及两性聚丙烯酰胺在造纸工业的应用。将蔗渣微纤维化纤维素(MFC)加入到蔗渣浆中，同时加入助留剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，当加入1%MFC以及0.1%C-PAM时，其滤水性能和参照样品基本一致，其纸张抗张指数、不透明度等均有不同程度的提高。制备两性聚丙烯酰胺(AmPAM)，并应用在废纸浆造纸，研究发现随着AmPAM的加入，纸浆的滤水性略有降低，但其抗张强度显著增加，耐破度、撕裂指数也有不同程度的增加，而且其纸浆经过多次回收利用后保水值提高。

4. 在生物医药领域中的应用

聚丙烯酰胺水凝胶具有类似人体组织的特性，并且水凝胶结构具有可控性和可调性，又具有较好的生物相容性及惰性，对细胞无毒，因此适合植入体内及作为粘弹体在医学上应用。目前，聚丙烯酰胺水凝胶主要应用在外科整形、栓塞剂、药物缓释等医学领域，随着研究的深入，在医学上有更好的应用前景。将抗癌药物多西紫杉醇(DTX)装载在氨基功能化的粘膜附着剂聚丙烯酰胺纳米凝胶(PAm-NH2)上，用于研究治疗膀胱癌，研究发现PAm-NH2载药效果和直接使用多西紫杉醇疗效相当，而且没有对正常的膀胱上皮细胞造成伤害，此技术有望被开发成一种新型高效的膀胱癌新疗法。研究互穿网络结构的海藻酸钠聚丙烯酰胺水凝胶的依时性力学性能，并e_M_A_模拟了猪肌肉组织应力松弛行为以及弹性模量，在实验中虽然其膨胀行为影响了一些预期性能，但此互穿网络结构表现了令人兴奋的类似肌肉组织的弹性及粘弹性行为。使用PP无纺布为基材，纤连蛋白为模板分子，海藻酸钠和丙烯酰胺为功能单体，通过UV光辐射聚合制备了印迹聚合物聚丙烯接枝海藻酸钠聚丙烯酰胺(PP-s-CA/PAMMIP)薄膜，与非印迹聚合物相比，印迹聚合物PP-s-CA/PAMMIP表现出优异的吸附性，而且在培养细胞中表现出较好的粘附性能。

5. 在其他领域中的应用

聚丙烯酰胺聚合物不仅在上述领域有着广泛的应用，还常在矿冶工业生产中作为絮凝剂、助滤剂；在纺织印染工业中作为纺纱上浆剂、织物整理剂；在建筑行业作为装饰粘接剂、水泥添加剂、水下灌浆材料等；在农林业中可以用来防止水土流失，作为保水剂等。目前聚丙烯酰胺聚合物在纳米材料、复合材料等新领域也得到了应用研究。对高相对分子质量的阳离子聚丙烯酰胺促使纳米纤维素悬浮液絮凝成膜进行了研究，研究发现纳米纤维素悬浮液的滤水性能、小凝胶点受聚丙烯酰胺的用量、电荷浓度、相对分子质量的影响，制备纳米纤维素膜的工艺为50%高电荷，聚丙烯酰胺的相对分子质量为15×106，在此条件下纳米纤维素悬浮液凝胶点从0.2kg/m3降到0.1kg/m3，其滤水时间缩短了2/3。使用二甲基十六烷基［2-(二甲基氨基)乙酯］甲基溴化铵(C16DMAEMA)、丙烯酰胺为单体，N、N'-二甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，在α-环糊精存在的条件下制备了一种热敏性形状记忆水凝胶，其主要原理是由于α-环糊精与聚合物疏水链之间的氢键作用，使得水凝胶在结晶温度下保持初始形状或加热到熔点后恢复到初始形状，而且此形状记忆凝胶可多次重复使用。采用N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)、N-羟基丙烯酰胺(NHMAAm)为单体，通过ATＲP共聚制备了两性丙烯酰胺聚合物［P(NIPAAm-co-NHMAAm)］，再通过与柠檬酸反应将P(NIPAAm-co-NHMAAm)接枝到棉织物表面，研究发现当温度高于聚合物的临界共溶温度时棉织物的疏水性突然增加，利用此性质有望开发出智能纺织物。更多聚丙烯酰胺相关问题请咨询河南皓泉水处理材料有限公司。