聚丙稀铣胺

聚丙烯酰胺高分子聚合物深度软文

添加时间:2016年09月06日   【字体大小: 】 关注:305
    聚丙烯酰胺常被称为高分子聚合物,也叫高聚物,分子量上万才能称为高分子化合物,分子量相差较大,一般从几十万到上千万不等,阴离子聚丙烯酰胺点滴现在最高是在2300万分子量,阳离子则是1400万分子量。
    在PAM聚丙烯酰胺的分子中决定其链节特性的是酰胺基,它是亲水的极性基,但由于它不电离,故其亲水性有限。因此,聚丙烯酰胺PAM分子中它的数目的多少,即聚合度(链节数)是决定PAM性质,如溶解于水的能力,在水溶液中的状态等的关键因素,也将严重影响其絮凝能力。国内使用的PAM一般含有50 ~70万个链节(即聚合度为50 ~70万,分子量350 ~500万)。
    在搅拌情况下线性聚丙烯酰胺PAM能溶于水,升高温度溶解能力增加。体型结构的PAM不溶于水。PAM聚丙烯酰胺的分子量愈大,在水中的溶解能力愈低,其水解度愈高,则分子中亲水性能强的羧钠基愈多,亲水性能增强,在水中的溶解性愈好。
PAM的高分子链在水溶液中对流动的阻力较大,故其水溶液粘度高,且此粘度随PAM的浓度、分子量及水解度不同而异。一般说来在其它条件相同时,分子量愈大,则水溶液粘度愈高,浓度愈大粘度愈高。随水解度增加粘度增大,水解度50﹪左右粘度出现极大值后又略有下降。另外,粘度还随温度上升而下降,随溶液矿化度升高而降低。
聚丙烯酰胺有很好的润滑性能。它能像润滑油一样附着于固体表面形成润滑性很好的薄膜,大大减少其摩擦力,因此使用PAM的泥浆其泥饼粘滞系数很小,能防止泥饼粘附卡钻。
    水解度的大小直接表示了分子链中羧基和酰胺基的比例。水解度愈大,酰胺基愈少,对吸附不利而影响絮凝能力。而水解度愈小,则酰胺基愈多,对增加吸附能力有利;但由于羧基钠太少,不足以使聚丙烯酰胺分子链伸展,而绻曲成一团。这样虽有大量酰胺基,但多数被包在线团内部而不能对粘土产生吸附,致使有效的酰胺基数目大为减少。同时分子绻曲以后相当与缩短了分子链的长度,不利于“架桥”,也对絮凝不利。从理论上讲水解度33﹪左右,聚丙烯酰胺分子链已伸展近于直线。此外,水解度很高时,其吸附能力便大为减弱,水化能力大为增强,因而保护作用增强,临界浓度降低,降失水作用明显增加。若水解度大于95﹪,就成为失水降低剂-聚丙烯酸钠了。
    聚丙烯酰胺在碱性条件下,可产生水解,使酰胺基(-CONH2)变成羧基(-COOH),在NaOH存在的条件下,进一步中和成羧钠基(-COONa),酰胺基变成羧钠基的百分数,叫做水解度。
    钻探施工中使用聚丙烯酰胺(PAM)一般都要进行水解,因为没有水解的聚丙烯酰胺是一个非离子型的长链高分子,其酰胺基(-CONH2)对于粘土颗粒是一个很强的吸附基团,主要是与粘土晶格中的氧原子形成氢链,而且PAM的长链高分子有时其自身的一个酰胺基也会与另一个酰胺基形成氢链,从而使高分子卷曲,影响聚丙烯酰胺更好地发挥。经过水解后,可以使分子链上增加一部分阴离子型的羧钠基(-COONa),从而发生电离,同时也有强烈的水化能力,形成一个大水化膜,由于羧钠基(-COONa)之间的相互排斥,就使PAM高分子保持伸展。实验证明,水解度在30%左右时,絮凝能力最强,水解度在60%以上,则有较好的降失水、提粘性能。
    常温水解较缓慢,需增大加碱量和延长浸泡时间,注意水解度会随着时间的延长而改变。PAM干粉(含量7%)10kg + NaOH(1kg)+ H2O(60kg)搅拌30min,当天使用水解度约为10%左右,2-3天后使用水解度约30%左右。当天使用才是最佳,越放的久,越是失效。

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