聚丙烯酰胺主要成分是丙烯酰胺單體聚合而成的高分子聚合物。
化學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):丙烯酰胺(CH?=CH - CONH?)是一種不飽和酰胺,含有碳 - 碳雙鍵(C = C)和酰胺基(- CONH?)。在聚合過(guò)程中,丙烯酰胺分子通過(guò)雙鍵打開(kāi),彼此連接形成長(zhǎng)鏈狀的聚丙烯酰胺。其化學(xué)通式為 (- CH? - CH (CONH?)-)?,其中 n 表示聚合度,也就是聚合物分子鏈中單體單元的重復(fù)次數(shù)。聚合度的大小決定了聚丙烯酰胺分子量的高低,分子量可以從幾千到數(shù)千萬(wàn)不等。
不同類型聚丙烯酰胺的成分特點(diǎn)
非離子型聚丙烯酰胺:主要成分就是由丙烯酰胺單體聚合而成的線性高分子。分子鏈上沒(méi)有明顯的離子基團(tuán),在水溶液中主要依靠分子鏈上的酰胺基與水分子形成氫鍵來(lái)表現(xiàn)出親水性。它的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定,在不同 pH 值的水溶液中,分子結(jié)構(gòu)不會(huì)因離子化而發(fā)生明顯變化。
陰離子型聚丙烯酰胺:是在丙烯酰胺聚合過(guò)程中加入了帶有陰離子基團(tuán)的共聚單體,如丙烯酸(CH?=CH - COOH)或丙烯酸鈉(CH?=CH - COONa)等。這樣聚合后的產(chǎn)物分子鏈上除了有酰胺基外,還有羧基(- COOH)或羧酸鈉(- COONa)等陰離子基團(tuán)。這些陰離子基團(tuán)使得聚丙烯酰胺在水溶液中能夠電離出陰離子,從而具有一些特殊的性能,比如在處理帶有陽(yáng)離子的懸浮顆粒時(shí),通過(guò)靜電吸引作用增強(qiáng)絮凝效果。
陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺:是通過(guò)在聚合過(guò)程中引入陽(yáng)離子共聚單體,如二甲基二烯丙基氯化銨((CH?=CH - CH?)?N?Cl?)等。聚合后的分子鏈上帶有正電荷的銨基(- NH??)等陽(yáng)離子基團(tuán),使其能夠與水中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)發(fā)生靜電中和作用,在水處理中對(duì)于處理含有大量陰離子雜質(zhì)的污水有很好的絮凝效果。