聚丙烯酸(鈉)概述
聚丙烯酸(鈉) PAA(S)是一類高分子電解質(zhì),又具有良好的螯合性能,它是由過硫酸鹽為引發(fā)劑,在水溶液中將丙烯酸單體聚合而成。作為阻垢劑使用時反子量在10000以下較好。聚丙烯酸(鈉)PAA(S)的用途與其分子量有很大關(guān)系,一般來說 ,低分子量產(chǎn)品主要用作顏料分散劑、水處理阻垢分散劑等;中等分子量主要用作增稠劑、粘度穩(wěn)定劑、保水劑等;高分子量主要用作絮凝劑、增稠劑等。在使用聚丙烯酸(鈉),用戶應(yīng)適當(dāng)添加緩蝕劑,防止對銅的腐蝕。
低分子量PAA(S)具有優(yōu)良的水溶性和分散性,能夠結(jié)合水中的鈣、鎂等多價離子形成可溶的鏈狀陰離子,在工業(yè)循環(huán)水處理方面應(yīng)用較廣,可用作水質(zhì)阻垢分散劑、陶瓷分散劑、造紙分散劑、水泥減水劑、洗滌助劑、肥料助劑、化纖上漿劑、金屬材料淬火劑等,效果明顯。
聚丙烯酸(鈉)阻垢分散作用機理
阻垢劑主要是通過螯合增溶、晶格畸變或扭曲、靜電排斥或分散等作用機理而達到阻垢分散的目的,低分子量聚丙烯酸(鈉)也是與如此。低分子量聚丙烯酸(鈉)具有優(yōu)良的水溶性和分散性,可在堿性和一定的濃縮倍數(shù)條件下運行而不結(jié)垢,因此作為水處理劑使用時因其結(jié)構(gòu)中具有的多個羧酸基團和溶劑化鏈發(fā)揮優(yōu)良的吸附和分散作用,吸附于微溶的無機鹽的微晶粒上,或者將數(shù)個微晶粒連成彼此有相當(dāng)距離的疏松微粒團,阻礙微粒相互接觸而長大,從而將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中不沉淀,達到阻垢的目的。
聚丙烯酸(鈉)的分散機理
低分子量PAA(S)分散機理主要是:
(1)吸附于固體顆粒的表面,使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤;
(2)在固體顆粒的表面形成吸附層,使固體顆粒表面的電荷增加,提高形成立體阻礙的顆粒間的排斥力;
(3)使固體粒子表面形成雙電層結(jié)構(gòu),使雙電層厚度增加,固體顆粒之間因靜電斥力而遠(yuǎn)離;
(4)使體系均勻,懸浮性能增加,不沉淀,使整個體系物化性質(zhì)均一。
低分子量聚丙烯酸(鈉)應(yīng)用研究
低分子量聚丙烯酸(鈉),其最為主要的用途莫過于作為工業(yè)循環(huán)冷卻水處理劑使用了,它能夠有效防止水中殘存的鈣、鎂離子在管道或設(shè)備中沉積結(jié)垢,是一種優(yōu)異的阻垢分散劑。另外,在水凈化設(shè)備、海水淡化方面也離不了聚丙烯酸(鈉)。
聚丙烯酸(鈉)存在活性羧基,在水中離解形成陰離子基團,可作顏料與無機鹽的分散劑。這些陰離子基團可以吸附在被分散的顏料和無機鹽顆粒表面,形成帶電離子的穩(wěn)定擴散層,即雙電層。由于帶相同電荷的離子相互排斥,形成靜電斥力,這種靜電斥力能夠有效地防止顏料和無機鹽粒子在水介質(zhì)中發(fā)生絮凝,從而達到分散的目的。在造紙工業(yè),低分子量PAA(S)作為造紙工業(yè)的有機分散劑,具體來說,聚丙烯酸鈉能夠與紙張纖維發(fā)生氫鍵作用,增加纖維間的結(jié)合力,從而提高紙張的強度和耐水性;此外,它還能夠減少紙張生產(chǎn)過程中的纖維流失,提高紙張的留著率;能提高顏料的細(xì)度、分散體系的穩(wěn)定性,提高紙張的柔軟性、強度、光澤、白度、保水性等。由于具有可溶于水、不易水解、不易燃、無毒、無腐蝕性特點,這些特性使得聚丙烯酸鈉成為造紙工業(yè)中不可少的添加劑,因此低分子量PAA(S)在造紙工業(yè)越來越受到重視。