聚丙烯醜胺(以下簡稱PAM)在我國的生產(chǎn)起步時間比較晚, 至今走過半個世紀的歷程,目前我國PAM的生產(chǎn)廠家總共有70 多家,其中大型的生產(chǎn)廠家有大慶煉化公司(原大慶油田化學助 劑廠)、山東勝利長安實業(yè)集團公司、廣州聚丙烯酸胺工程技術 中心、齊魯石化公司丙稀腈廠等等,而我國目前最大的生產(chǎn)裝置 就是1995年大慶油田化學助劑廠從法國引進的5萬t/a聚丙烯酰 胺生產(chǎn)裝置,其生產(chǎn)出的產(chǎn)品主要用于三次采油。
1、PAM及其衍生物都是通過丙烯酰胺的自由基聚合制成的 均聚物或共聚物,是一種水溶性線型高分子物質。我們在雙鍵及 酰胺基處進行一系列化學反應,工藝不同,導人的官能基團不同, 就能得到帶有不同電荷的聚丙烯醜胺產(chǎn)品,包括陰離子聚丙烯酰 胺、陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯敵胺、兩性離子聚丙烯酰 胺四種。
1.1陰離子聚丙烯酰胺(簡稱APAM)
陰離子聚丙烯酰胺是一種由高聚合度合成的水溶性線型高分 子聚合物,這種聚丙烯酰胺以微顆粒的狀態(tài)呈現(xiàn),能迅速溶解。 不同種類的聚丙嫌醜胺具備不同的活性基團,便于不同的懸浮粒 子絮凝和過濾分離。APAM的外觀呈白色顆?;蚍勰?,分子量 為500萬至2500萬。由于它有能大量溶于水而幾乎不溶于任何 有機溶劑的特性,目前,APAM在許多行業(yè)中都被廣泛的用作絮 凝、增稠、粘結、阻垢、穩(wěn)定膠體、減阻、成膜、凝膠等等方面。
1.2陽離子聚丙烯酷胺(簡稱CPAM)
陽離子聚丙烯酰胺具有多種活潑基團,具有去除污濁、脫色、 吸附、粘合等功效,從字面看,陽離子聚丙烯賺主要能絮凝帶 負電荷的膠體,因此特別適用于處理城市污水、工業(yè)污水,因此 在染色、造紙、食品、建筑、冶金、油田等等與污染有關聯(lián)的行業(yè), 陽離子聚丙烯酰胺被用來處理有機膠體含量較高的廢水。CPAM 的外觀統(tǒng)一呈白色顆?;蚍勰?,分子量為300萬到1500萬, 其中陽離子度占3%到100%不等。
1.3非離子聚丙烯酰胺(簡稱NPAM)
非離子聚丙烯酰胺經(jīng)過特殊加工工藝合成,同時具有髙分子 量和低離子量的特性。由于這種聚丙烯醜胺具有特殊的基團,對 絮凝、分散、增稠、粘結、成膜、凝膠、穩(wěn)定膠體等方面都有很 好的功效。非離子聚丙烯醜胺又根據(jù)分子量的大小進行分類,其 中超高相對分子量聚丙烯釀胺主要用于油田的三次采油方面,髙 相對分子量聚丙烯酰胺主要作為絮凝劑使用,中相對分子量聚丙 烯酰胺主要作為干強劑在紙張生產(chǎn)過程中被廣泛使用,而低相對 分子量聚丙烯醜胺則主要用來作為分散劑。非離子聚丙烯酰胺的 外觀同樣為白色顆?;蚍勰?,分子量為數(shù)十至2000萬不等。
2、聚丙烯醜胺在我國的應用情況。
聚丙烯酰胺大量工業(yè)化生產(chǎn)以后,在各行業(yè)中都有比較廣泛 的應用。主要集中在以下幾個行業(yè)領域:
2.1聚丙烯酰胺在我國應用最廣的是石油開采行業(yè),占國內總 消費量的80%以上。聚丙烯酰胺在石油增油方面的效果明顯,由 于石油資源的不可再生性,增油成為各大油田的主要技術方向, 尤其是在我國,包括大慶、勝利、中原、華北、遼河等大型油田 目前已經(jīng)進入到石油開采的中后期,為了產(chǎn)量石油的產(chǎn)量,各種 驅油技術被廣泛應用,例如大慶油田的聚合物驅油技術,勝利、 遼河油田的聚合物驅油技術等,利用這些技術,這些大型油田都 取得了很不錯的增油效果,而在這些聚合技術中,聚丙烯酰胺成 為不可缺少的一種消耗品。
2.2水污染處理也是我國目前聚丙烯廉胺的重要消費領域。并 且,隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展,水污染的治理將成為治理環(huán)境污 染的重頭部分,這就表明聚丙烯醜胺在治理水污染方面的運用空 間還很大。我國目前水污染治理形勢是非常嚴峻的,污水處理率 不足30%,工業(yè)水的重復利用率在60%左右,工業(yè)廢水的處理 率也只有75%左右,這與其他發(fā)達國家相比存在很大的差距。而 環(huán)境問題全球化,時刻威脅到人類的生存環(huán)境,這就要求我們在 環(huán)境整治方面的力度要逐年加大,目前在我國大城市的污水處理 廠已經(jīng)將聚丙烯酰胺作為污泥脫水劑,用于污泥脫水,而在我國 的化工、冶金、煤礦、建材等等行業(yè)的污水處理中聚丙烯酰胺都 被廣泛應用。
2.3聚丙烯酰胺在造紙行業(yè)中也被廣泛運用。聚丙烯酰胺在 造紙行業(yè)中主要用來當做絮凝劑和助留劑。我國是一個擁有近14 億人口的人口大國,紙張作為日常生活用品在我國的消費量是驚 人的,近年來,隨著一些大型的造紙生產(chǎn)設備不斷建設,一些大 型紙張生產(chǎn)廠家不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模,對聚丙烯酰胺的需求量也在 進一步增加。
2.4聚丙烯酰胺在其他行業(yè)中也有廣泛的應用,其中增長最明 顯的是尿不濕和衛(wèi)生巾等高吸水性樹脂行業(yè)。女性市場和兒童市 場是整個經(jīng)濟市場中的重點發(fā)展部分,隨著消費群體的快速增長, 同時對產(chǎn)品質量要求方面提出了新的要求,這就要求尿不濕和衛(wèi) 生巾等的生產(chǎn)廠家更注重產(chǎn)品的質量,即吸水性方面的質量問題 成了各廠家立足的根本。這方面市場需求的增加也帶來聚丙烯酰 胺消費的大量增加。另外,聚丙烯醜胺在水泥增強劑、粘合劑、 皮革復餘劑等方面的應用也比較普遍。
【總結】聚丙烯酰胺作為“百業(yè)助劑”在各行各業(yè)都有著廣 泛的應用。從國家“九五”計劃將生產(chǎn)聚丙烯酰胺技術列為國際 重點推廣項目以來,我國在生物法生產(chǎn)丙烯醜胺方面的研發(fā)也取 得了較快的進展,但和其他國家相比,確實還存在一定的差距, 廠家生產(chǎn)的聚丙烯酰胺目前來講品種比較單一,總生產(chǎn)能力遠遠 不能滿足需求,增加產(chǎn)品品種的技術研究,開發(fā)更多適用性強的 聚丙稀醜胺品種,擴大生產(chǎn)規(guī)模以滿足國內各行業(yè)的需求是今后 的發(fā)展方向。