絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺PAM的溶解性怎么樣？

【資料簡(jiǎn)介】

　

絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺PAM的溶解性怎么樣？

　陽離子聚丙烯酰胺是近幾年發(fā)展快的品種，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家其年增長(zhǎng)率為5～10%，已占聚丙烯酰胺總產(chǎn)量的60%以上。我國(guó)的情況比較特殊，陰離子聚丙烯酰胺占總產(chǎn)量的90%以上，主要用于石油開采，陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)量很小而且生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模也很小，幾乎沒有形成一定規(guī)模的生產(chǎn)裝置。隨著水處理行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)陽離子聚丙烯酰胺需求高速增長(zhǎng)，相信國(guó)內(nèi)陽離子聚丙烯酰胺將會(huì)在近幾年有一個(gè)較大的發(fā)展。

　　陽離子聚丙烯酰胺主要包括以下三種：低分子量聚胺類、丙烯酰胺與陽離子單體共聚類和非離子聚丙烯酰胺改性類。聚胺類包括聚乙烯亞胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇縮合物及其改進(jìn)產(chǎn)品，這類產(chǎn)品電荷密度高但分子量低，主要用于功能性造紙?zhí)砑觿?、石油開采和化妝品等行業(yè)，很少用于污泥脫水。丙烯酰胺與陽離子單體共聚類陽離子聚合物產(chǎn)量大，陽離子單體主要指（甲基）丙烯酰氧乙基*基氯化銨（DMC）和二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAC），其中P（AM—DMC）產(chǎn)品分子量較高，陽離子度0～100%之間可調(diào)，粉狀陽離子聚丙烯酰胺幾乎全部屬于此類結(jié)構(gòu)，我國(guó)用于污泥脫水的粉狀陽離子聚丙烯酰胺亦屬于此類，產(chǎn)品分子量400～600萬，陽離子度30～50%，其主要問題在于DMC需要進(jìn)口，價(jià)格昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。對(duì)于P（AM—DMDAC）而言，由于DMDAC單體空間位阻較大，聚合活性差，很難制備分子量和陽離子度都令人滿意的產(chǎn)品，所以用于污泥脫水的不多，而且DMDAC吸水性*，該類產(chǎn)品通常為液狀。非離子聚丙烯酰胺的酰胺基可與多種試劑反應(yīng)，其中與甲醛反應(yīng)可生成叔胺結(jié)構(gòu)聚合物，進(jìn)一步季胺化生成季胺鹽。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大，通常600～800萬分子量時(shí)2%濃度已很粘稠，這就給水溶液反應(yīng)帶來困難，由于PAM濃度很低，導(dǎo)致陽離子度通常不會(huì)超過10%且殘余甲醛濃度較高。對(duì)于污泥中有機(jī)質(zhì)含量不高的縣級(jí)污水處理廠而言，低成本的非離子聚丙烯酰胺Mannich變性產(chǎn)品是適用的。
作為高分子聚合物的陽離子聚丙烯酰胺溶解速率的影響要素首要觸及以下兩個(gè)要素：

    1、分子的分散

    物質(zhì)的溶解進(jìn)程是溶質(zhì)分子和溶劑分子彼此滲透和分散進(jìn)程，因而溶質(zhì)和溶劑分子的運(yùn)動(dòng)才能是影響溶劑時(shí)刻的重要要素。因?yàn)槿苜|(zhì)分子在尺度上遠(yuǎn)大于溶劑分子，因而兩者的分散速率相差十分懸殊。在溶解的前期實(shí)際上只要水分子向聚丙烯酰酰胺的單方面分散，聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向分散，所以先溶脹是溶解的必經(jīng)階段。

    2、氫鍵和纏結(jié)

    在聚丙烯酰胺的分子鏈內(nèi)和分子鏈間，酰胺側(cè)基間能構(gòu)成氫鍵。氫鍵是強(qiáng)的分子間作用力，高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈上存在大量的氫鍵；一起，高分子量的聚丙烯酰胺的分子鏈很長(zhǎng)，長(zhǎng)的分子鏈必定要彎曲，它們聚集在一起也必定纏結(jié)在一起。因而，要是聚丙烯酰胺疾速溶解需求依托溶劑水分子的疾速進(jìn)入和進(jìn)犯，凈氫鍵解離和分子鏈解纏結(jié)。而聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子的幾許結(jié)構(gòu)、溶解溫度、拌和和投料方法有關(guān)。

    溶解速率隨分子量的增大和化學(xué)交聯(lián)程度的添加而變慢，整體交聯(lián)將使聚丙烯酰胺先溶賬不溶解。在粉末產(chǎn)呂的制作進(jìn)程中，高的枯燥溫度和長(zhǎng)的枯燥時(shí)刻會(huì)使商品有些支化或輕度交聯(lián)，而延伸溶解時(shí)刻乃至呈現(xiàn)有些不溶物。有些生產(chǎn)廠家因?yàn)樯a(chǎn)工藝把握的不成熟，會(huì)呈現(xiàn)溶解速度極慢，溶解必定時(shí)刻后不溶物多的狀況。

    溶解溫度和拌和速率的提高有利于分子分散，而溶解速率。但較高的溶解溫度（50攝氏度以上）和激烈的拌和速率會(huì)使聚丙烯酰胺降解，功能變差。這對(duì)粉末型的商品尤為杰出。