全面分析聚丙烯酸鈉可以應(yīng)用在哪些方面

聚丙烯酰胺為白色粉末，無臭、無味，吸濕性強(qiáng)。具有親水和疏水基團(tuán)的高分子化合物。緩慢溶于水形成極度黏稠的透明液體，其黏度并非因吸水脹潤(rùn)而成，而是由于它分子鏈的增長(zhǎng)，表現(xiàn)為黏度增大而形成高黏度溶液，其黏度為CMC及海藻酸鈉的15～20倍。加熱處理、中性鹽類、有機(jī)酸對(duì)其黏性影響很小，堿性時(shí)黏度增大。加熱至300℃時(shí)不分解。

但當(dāng)pH4以下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沉淀。在食品中，它可增強(qiáng)面粉中的蛋白質(zhì)黏結(jié)力，使淀粉粒子相結(jié)合，分散滲透到蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，形成質(zhì)地致密、穩(wěn)定的面團(tuán)膠體，使面團(tuán)表面光滑而具有光澤，保水性強(qiáng)，可使水分均勻保持在面團(tuán)中，防止干燥，與蛋白質(zhì)相互作用可改善蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)食品的彈性，改善組織。

聚丙烯酸鈉根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量大小的差異而具有不同的用途，可分為低相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉(約1 000～5 000)，主要起分散作用；中相對(duì)分子質(zhì)量(約l04～l06)，主要起增稠作用；高相對(duì)分子質(zhì)量(約l06～107)，主要起絮凝作用。對(duì)于超低相對(duì)分子質(zhì)量(700以下)的聚丙烯酸鈉鹽的用途還未開發(fā)，超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，主要用作吸水劑。

聚丙烯酸鈉應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋日用化學(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)藥衛(wèi)生等行業(yè)。由于其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，合成聚丙烯酸鈉的技術(shù)得到迅速發(fā)展。通過丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得到丙烯酸鈉單體，除去醇類，經(jīng)濃縮后調(diào)pH，以過硫酸銨為催化劑聚合而成。
應(yīng)用
1. 低相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酸鈉的應(yīng)用
低相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酸鈉具有廣泛的用途，特別是相對(duì)分子質(zhì)量小于2×l04的聚丙烯酸鈉應(yīng)用更為迅速，在日用化工領(lǐng)域主要用作水溶性表面活性劑、洗滌助劑等。因?yàn)榫郾┧徕c具有螯合多價(jià)離子、分散污垢團(tuán)粒和鈣皂的作用，在污垢顆粒上有很強(qiáng)的吸附力，能提高陰離子表面活性劑的去污力。而且它具有良好的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的抗冷水、硬水的能力，生物降解度高；在特種洗滌劑、清洗粉中可部分替代三聚磷酸鈉以減少對(duì)環(huán)境的污染。

低相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉有良好的水溶性和較大的極性，能夠結(jié)合水中的鈣、鎂等多價(jià)離子形成可溶的鏈狀陰離子體，因此它在工業(yè)熱交換設(shè)備中應(yīng)用較廣，主要用作鍋爐防垢和阻垢用劑。相對(duì)分子質(zhì)量在500- 5000的低相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉主要起分散劑作用。

在石油工業(yè)的油田化學(xué)領(lǐng)域用作降黏劑和鉆井泥漿穩(wěn)定劑等；在涂料、造紙、陶瓷及紡織工業(yè)用作顏料分散劑；此外在金屬材料中用作新型的淬火劑；在橡膠工業(yè)用作增稠劑；在氯化銨等無機(jī)鹽中作防結(jié)塊劑；在采礦中作礦物浮選劑。它在食品工業(yè)、皮革工業(yè)、印刷業(yè)、塑料工業(yè)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及金屬離子廢液的金屬回收等方面也見到應(yīng)用。

2. 中、高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉的應(yīng)用
中、高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉易溶于水，且其吸附和結(jié)構(gòu)上空間效應(yīng)的影響。使溶液中的少量正電荷離子以沉淀的形式沉聚出來。故中、高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉作為絮凝劑可用于電解食鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)中成赤泥的分離及工業(yè)污水的處理等方面。中、高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉在生物方面對(duì)動(dòng)植物蛋白的絮凝有作用。

可以用于回收食品工業(yè)廢水中的大量蛋白質(zhì)。高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉能產(chǎn)生寬廣范圍的黏度和流動(dòng)性，低添加量可產(chǎn)生高黏度，且產(chǎn)品黏度受環(huán)境溫度的影響較小。還能使不溶性組分永懸浮于體系中，有助于提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)成品的儲(chǔ)存期。因此它在日用化學(xué)工業(yè)中常用作化妝品(如面膜、護(hù)膚霜等)增稠劑，對(duì)化妝品乳液的穩(wěn)定性起著相當(dāng)重要的作用，配方師不必受各原料之間的兼容性限制，使療效性化妝品更趨于功能化、多元化；利用其成膜性制成頭發(fā)定型劑、睹喱水等。還可用作食品保鮮劑。

由于中、高聚丙烯酸鈉無毒又溶于水，食用前稍加洗滌即可除去。且聚丙烯酸鈉在食品表層能形成一層高分子膜，可使食品隔絕空氣，聚丙烯酸鈉對(duì)金屬離子的螯合作用也有助于防止食品的腐敗。

在石油工業(yè)的油田化學(xué)領(lǐng)域，可用作鉆井液的增黏劑、降濾失劑及黏土穩(wěn)定劑等；在冶金方面，用作鑄造過程的砂型黏合劑，使砂型耐用鑄件質(zhì)量好；在紡織方面，可用于合成纖維改性，使化纖染牢固、耐曬且光澤鮮艷；將其加入到陶瓷坯體用作陶瓷料漿減水劑，且對(duì)坯體干燥強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)作用。此外還可用于墻體材料黏結(jié)劑、農(nóng)藥防漂散劑；酸化液及制藥等方面的增稠劑等等。

3. 聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂的應(yīng)用
由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂具吸水量大、保水性強(qiáng)和安全無毒等特點(diǎn)，使其在很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)品形態(tài)很多，不同的形態(tài)分別滿足不同的用途。在日化工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛，如化妝品方面在制造護(hù)膚霜、香水和花露水等化妝品的過程中可加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5％ ～1.0％的高吸水性樹脂，既可防止香料和酒精的揮發(fā)又可保持香味持久，還起保水增稠、滋潤(rùn)皮膚的作用。

由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂具有親水性基團(tuán)，使其在水、酒精中的溶解性好，因此用它作頭發(fā)定型劑，在干燥時(shí)有耐潮性，但洗發(fā)時(shí)又具有親水性易去除。在染發(fā)劑中加入聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，可提高染發(fā)效果；此外還可作為增稠劑、殺菌劑來配制營(yíng)養(yǎng)型藥物型化妝品。在留香材料方面，利用高吸水性樹脂對(duì)香料有較好的吸附作用和緩慢釋放作用，制成的空氣新鮮膠、飄香紙和芳香凝膠片的香味持久。

在衛(wèi)生用品方面，如夾到多層片當(dāng)?shù)姆蹱顦渲芍瞥蓛和埬蚱蛬D女衛(wèi)生巾，具有質(zhì)量輕、吸液量大和保水性好等優(yōu)點(diǎn)；還可制成成人用尿袋、紙巾、毛巾和鞋墊等。此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂還可用作食品保鮮包裝材料和食品的增稠、保形添加劑(高吸水性樹脂添加量一般小于0.2％)。在農(nóng)林與園藝方面，可用于農(nóng)作物育種。將樹脂凝膠涂敷在種子表面，利用其吸水保水作用，提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽速率?？勺鳛榛示忈寗?，如把固氮細(xì)菌或植物生長(zhǎng)微量營(yíng)養(yǎng)元素與樹脂混合使用可提高作物產(chǎn)量。

高吸水性樹脂還可用做土壤保濕劑，改良沙土地和土壤造田，這對(duì)人多地少的我國具有深遠(yuǎn)意義。在人工造林中，用聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂處理種樹，可提高飛機(jī)播種出苗率；在苗圃移植之前用高吸水性樹脂處理幼苗根部，可防止根部水分的遺失，提高幼苗成活率，我國在這方面的應(yīng)用尚處于實(shí)驗(yàn)階段。由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂吸水后形成的凝膠比較柔軟，具有人體適應(yīng)性，如對(duì)人體皮膚無刺激、無副反應(yīng)、不發(fā)生炎癥且不引起血液凝固等，這些都為其在醫(yī)藥方面的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

近年來聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂已初步應(yīng)用于醫(yī)藥的各個(gè)方面如用于保持部分被測(cè)液的醫(yī)用檢驗(yàn)試片；制成含水量大、使用舒適的外用軟膏；能吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液、并可防止化膿的醫(yī)用繃帶和棉球；能使水分和藥物通過而微生物不能通過的抗感染性人造皮膚、人造骨骼、人工肌肉和長(zhǎng)效凝膠等；此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂在隱形眼鏡和緩釋藥物基材等制造過程中得到應(yīng)用。

土木建筑方面，利用高吸水性樹脂的水膨潤(rùn)性能，可制備水溶性密封膠、密封件、管路施工潤(rùn)滑劑、防節(jié)露壁紙和頂板襯墊止水板等，達(dá)到以水制水的目的；還可用于制備高強(qiáng)度混凝土、嵌條玻璃表面防霧劑等。此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂還可用于人工降雪、電子材料、涂料及消防等各個(gè)領(lǐng)域。