聚丙烯酰胺在各個領域的應用

    聚丙烯酰胺在各個領域的應用

    一、石油工業

    聚丙烯酰胺雖然對水的表面張力降低很小,但分子中有活性基團,吸附于界面之后,能改變界面狀態。多年來作為增稠劑、降失水劑、絮凝劑、分散劑、降阻劑。阻垢劑、流度控制劑用于石油工業,提高鉆井流體流動性和石油采收率,并減少流體阻力。

    作為泥漿性能調整劑,經常使用的是部分水解聚丙烯酷胺。其作用是調節鉆井液的流變性,攜帶巖屑,潤滑鉆頭,減少流體流失等。用PAM調節的鉆井泥漿相對密度低,固體含量少,能減輕對油氣層的壓力和堵塞,容易發現油氣層,并有利鉆井、此外,還可大大減少卡鉆事故,減輕設備磨損,井能防止井漏和坍塌.使井徑規則。

    在提高石油采收率的三次采油方法中,聚合物驅油技術占有重要地位。

    在油田生產過程中,由于地層的非均質性,常產生水浸問題,需要進行堵水。PAM類堵水劑的發展甚快,用量大,具有對油和水滲透能力的選擇性。選擇性堵水這一特點是其它堵水劑所沒有的。采用PAM還可調整地層內吸水剖面及封堵大孔道,實踐中已見到良好效果。

    從70年代以來,國際上發展起來一種新型發醇產品──黃原膠,它是由甘蘭黑腐單細胞菌以碳水化合物為主要原料(如玉米、淀粉等),經生物工程的手段得到的一種高分子微生物聚合物。由于它具有流變學特性、耐鹽性能、增稠效果等,在油田開發方面較之PAM有明顯的技術優勢,對鉆井泥漿、防止井噴有明顯的作用,以后可能取代PAM用于三次采油。

    二、醫藥工業

    PAM水凝膠的特點之一是,某一臨界溫度下,它在水中的溶脹性隨溫度的微小變化發生激劇的突變。體積變化可達幾十至幾百倍。根據這一性質可用于某些水溶液的提濃過程,而免除使用高溫,這對一些有機物質或生物物質的提取很有價值。除可用來分離保持生物活性的物質外,PAM水凝膠還可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片等。

    PAM還是制備農藥可濕性粉劑的最重要的分散劑。

    三、化工工業

    聚丙烯酰胺在化工方面的應用是其主要的用途,在精制硫酸亞鐵、硫酸銅、無水芒硝、氫氧化鋁以及水處理的過程中,聚丙烯酰胺都發揮著重要的作用。

    1.硫酸亞鐵七水化合物是生產鈦白的主要副產品,其產量約為鈦白的3倍。這些副產品如不加以綜合利用,在經濟上是極大的浪費,也造成環境污染。而從硫酸亞鐵出發,可制造成一系列有價值的鐵化合物,為它們提供了一種廉價而又方便的含鐵原料來源,用聚丙烯酰胺作絮凝劑精制硫酸亞鐵是關鍵的一個環節。

    2.聚丙烯酰胺也可作為絮凝劑用于生產硫酸銅的新工藝。由于銅鹽有著廣泛的用途,又加上近年來微肥和飼料工業對硫酸銅新的需求,更加劇了硫酸銅的供求矛盾,舊工藝已遠遠滿足不了市場需要,所以開發了一種制取硫酸銅的新工藝。以銅精粉為原料生產硫酸銅不但能連續大量生產,而且由于銅精粉比廢紫銅價格低,并能節約電能,故市場前景很好。在新工藝中對凈化除雜后的硫酸銅液進行劇烈攪拌后加入改性聚丙烯酰胺,進行液固分離。

    3.在制無水芒硝的過程中,聚丙烯酰胺與碳酸氫鈉、渾硝水一起作為助沉劑。無水芒硝是大噸位產品,用它可以生產硫化堿、磚酸鈉和群青染料;在造紙丁業中可用于生廣硫酸鹽紙漿;玻璃工業中可代替純堿使用;在醫藥工業中可作為利尿藥和瀉藥。故在國民經濟中有著重要意義。隨著國民經濟的發展,我國無水芒硝工業開始較大規模的發展,對聚丙烯酰胺的需求也將大大增加。

    4.據國外專家研究,在成型物料中加人PAM有助于物料的順利擠出。美國加氫精制催化劑載體專利中,以偏鋁酸鈉和硫酸鋁法制備氫氧化鋁,采用PAM作為助擠劑可以改善孔體積。

    5.聚丙烯酰胺在水處理應用中也非常重要,城市與工業污水主要采用污泥法處理,生化污泥常常是親水性很強的膠體,所含的水極難脫去,若采用陽離子型PAM類絮凝劑,能收到良好的效果。聚丙烯酰胺的酰胺基可與許多物質親和形成氫鍵,高分子量聚丙烯酰胺在被吸附的粒子間形成“橋聯”,生成“絮團”,有利于微粒下沉。聚丙烯酰胺可以通過化學轉化或AM的共聚制成非離子、陰離子、陽離子和兩性離子系列完整的絮凝劑,可廣泛用于水和糞便的處理場。聚丙烯酰胺類絮凝劑能適應多種絮凝對象,其用量小、效率高,生成的泥渣少,后處理容易,對某些情況有特殊的價值。

    此外,PAM還能有效地應用于處理鉀堿礦的礦泥,使之分出澄清的鹽水。在拜爾法提煉鋁礦石中,可用PAM由熱苛性鈉水溶液中分離不溶性氧化鐵。    

    四、陶瓷工業

    作為電子陶瓷的分散劑,要求它必須與粘合劑、塑化劑等組分相匹配,且能燒盡,不留炭或其它污染,并且價格不高。而聚丙烯酰胺作為活性劑,由于親水基、疏水基、位置、大小可調,分子結構可呈梳狀,又可呈現多支鏈化,對分散微粒表面覆蓋及包封效果比普通表面活性劑強得多,分散體系更易穩定、流動,因此多選用PAM。

    五、紡織、印染工業

    在紡織、印染工業中,PAM用作上漿劑、織物整理劑,利用其吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷線率。用作涂料印花助劑時,牢度大,鮮艷度高,還可用作勻染劑等。

    六、建筑工業

    1.聚丙烯酰胺可用來提高濕法水泥制造中沉降槽的生產能力和水泥的可濾性,改善窯料均一性。改進無機材料和木質纖維為基礎的絕熱板中纖維和添加劑的留著率。

    2.在土壤改良中PAM可以增強士壤團粒結構的堅固性,增加土壤的含水率及土壤結構的承載負荷。

    3.PAM凝膠可用于建筑物的填縫、修復及堵漏。

    4.可用作墻板(紙)、石棉制品等的膠粘劑。

    5.還可用作礦床、池塘、水壩、地基等的灌漿材料。

    七、造紙工業

    在紙料中加人PAM,能提高細小纖維和填料粒子在網上的留著率,加速紙料本身的脫水,這在脫水的最初階段非常明顯。PAM的作用機理是漿料中的顆?侩娭泻突蚣軜蚨跄,使固體顆粒相互團集,得以在濾布上保留下來。同時絮塊的形成也能使漿料中的水更易濾出。此外,還能減少纖維在白水中的流失量,有利于提高過濾和沉淀等回收設備的效率。加入PAM還可降低紙料的打漿度,提高紙的濕強度和干強度,促進長纖維抄紙時的分散,增加紙漿液的穩定性及填料和顏料的粘結等。

    八、采礦業

    在采礦過程中,通常使用大量的水,最后常需回收水中有用固體物,并將廢水凈化回收使用。應用PAM絮凝,可促進固體的下沉。液體的澄清和泥餅的脫水,從而可提高生產效率,減少尾礦流失和水的消耗,降低設備投資和加工成本,并免除環境污染。

    鈾礦提取是PAM最早的應用之一,用酸或磺酸鹽溶液瀝取鈾礦石時,在瀝取的濃縮和過濾中,添加PAM處理非常有效。

    九、其它方面

    1.PAM與硅溶膠復合為XG-1消光劑,可降低革面的光澤,防止因樹脂涂層過于光亮而引起的塑料感,以滿足人們追求真皮感風格。故其作為涂飾助劑越來越受到重視。

    2.把一種分子量達1600-1800萬的PAM的氧化物加人水中,與水分子結合成聚集體.在超高壓、超高速噴射時,這種水合的大分子來不及進行結構調整和結構松弛,結果是大大地增強了噴射液的剛度,從而大大提高了噴射液的穿透和切割能力以及切割精度。此法特別適用于切割橡膠和多層復合橡膠制品,具有良好的應用前景。

    3.在制糖過程中添加1-4ppm高分子量HPAM,可加速蔗汁中微細粒子的下沉,促進過濾和提高濾液清澈度。采用PAM季鉸鹽能有效地脫除糖水溶液的顏色。

    4.在電鍍液中添加PAM能使金屬沉淀勻化,使鍍層更加光亮;利用線型大分子在液體流動中的剪切取向,可抑制湍流發展,減少能耗,因而能用于流體輸送中管路的減阻。

    此外,PAM涂于船舶表面,可降低航行阻力。PAM尚可用作金屬鑄造中的砂模膠合劑,金屬的防銹保護膜,化肥結團劑以及油墨、涂料、乳膠漆的穩定劑等。

    隨著科技的發展和化工工業的進步,聚丙烯酚胺的用途將會更加廣泛,需求量也將大大增加。

相關產品

相關文章

成年片黄网站色大全男女_欧洲美女与动zooz_国产学生无套在线视频