华北工学院塑料研究所的研究人员通过对聚丙烯酰胺(PAM)的聚合方法独辟蹊径的研究,在不同介质中聚合PAM获得了相对分子质量不同的PAM,从而成功地赋予了PAM不同的特性。
华工塑料研究所的研究人员首先对丙烯酰胺水溶液聚合进行了研究,确定研究重点是引发体系,同时注意到聚合反应动力学以及单体浓度、聚合温度和体系的pH值对PAM相对分子质量的影响,合成的PAM相对分子质量在1200万以上。其次是对丙烯酰胺的沉淀聚合研究,根据丙烯酰胺自身性质,主要研究单体浓度、聚合温度和溶剂种类对PAM相对分子质量的影响,合成的PAM相对分子质量在300万以上。在水溶液聚合的基础上研究人员又发现了丙烯酰胺无引发剂水溶液,即单体经过一定的预处理后,不加任何引发剂,丙烯酰胺聚合可得到相对分子质量在900万以上的PAM。此外,采用反相乳液聚合、反相悬浮聚合、反相微乳液聚合等方法,也得到了不同的相对分子质量的PAM。
PAM及其衍生物作为一类新型的功能高分子产品,是水溶性高分子聚电解质中最重要的品种,可作为絮凝剂、增稠剂、粘合剂、防静电剂、表面活性剂、减阻剂、阻垢剂等,在化学、生物、机械、医学、造纸及石油等许多工业部门得到广泛应用。
PAM在美国主要用于水处理,日本用于造纸工业,我国在石油工业中应用最多。
PAM的相对分子质量大小直接影响应用效果,特别是在水处理过程中,相对分子质量足够大的PAM才有明显的“架桥”作用。对自来水进行处理,可代替离子交换树脂。作为三次采油、选矿、洗煤水处理和各种污水净化使用的粉状阴离子型PAM,其最佳相对分子质量为800万~1500 万,作为阻垢剂为300~500万即可,除垢效果明显,用于高聚物合成工业用水和采暖锅炉用水,可大大降低成本。因此,研究合成相对分子质量300万~1200万的PAM,具有现实意义。