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聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產生的內摩擦阻力。內摩擦阻力與聚合物的結構、溶劑的性質、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關,它的數值越大,表明溶液的粘度越大。聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變,水解時間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來不及形成網狀結構所致;水解時間過長,粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結構發(fā)生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。




聚丙烯酰胺(PAM)是一種線型高分子聚合物,化學式為(C3H5NO)n。在常溫下為堅硬的玻璃態(tài)固體,產品有膠液、膠乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。熱穩(wěn)定性良好。能以任意比例溶于水,水溶液為均勻透明的液體。長期存放后會因聚合物緩慢的降解而使溶液粘度下降,特別是在貯運條件較差時更為明顯。[1]聚丙烯酰胺作為潤滑劑、懸浮劑、粘土穩(wěn)定劑、驅油劑、降失水劑和增稠劑,在鉆井、酸化、壓裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了廣泛應用,是一種極為重要的油田化學品。



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聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數目較多,凈電荷較多,極性較大,而H2O是極性分子,根據相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著礦物質含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周圍正的靜電荷結合,聚合物溶液極性減小,黏度減??;礦物質濃度繼續(xù)增加,正、負離子基團形成分子內或分子間氫鍵的締合作用(導致聚合物在水中的溶解性下降),同時加入的鹽離子通過屏蔽正、負電荷,拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競爭,使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06mol/L)下粘度保持較小。



聚丙烯酰胺在市政污水處理和工業(yè)廢水處理領域也扮演著重要的角色。日益嚴格的法規(guī)促進了水處理工業(yè)的發(fā)展,市政污水處理領域不僅未受到金融危機的影響,反而表現出良好的增長勢頭。包括摩洛哥、突尼斯、阿爾及利亞和埃及等在內的北非地區(qū)出現了新的市政污水處理市場,而其他一些,例如沙特阿拉伯和卡塔爾,也正在加大對水處理的私有化投資。在工業(yè)廢水處理方面,煤炭開采和熱電站建設提供了巨大的業(yè)務空間,而對中水回用技術的日益關注也是一個市場推動因素。




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