聚丙烯酰胺的制备与应用.pdf

以丙烯酰胺为核心单体，在配位剂、分散剂、交联剂或偶联剂存在下，引发并催化制备聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺具有活性酰基和其他分子结构。通过乳化、絮凝、复合交联等方法可以提高聚丙烯酰胺的应用性能。聚丙烯酰胺被称为“百业助剂”和“万能产品”，广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘接、成膜、生物医学材料等方面。简介了近年来离子型聚丙烯酰胺的几种制备方法，阐述了聚丙烯酰胺在石油开采、造纸加固、工业水处理、土壤改良、纺织印染、矿产利用等方面的开发应用最新进展。关键词：聚丙烯酰胺；应用开发；絮凝剂；降阻剂；封堵剂；增强剂中图分类号：TQ319文献标识码：A文章编号：2 0 9 5-59 7 9（2 0 2 3）0 7-0 134-0 6Preparation and application of polyacrylamideYao Hui,Shi Lin,Zhou Xinjun?(1.Jiangsu SOPO Engineering Technology Corporation Ltd.,Zhenjiang 212006,China;2.Jiangsu SOPO(Group)Corporation Ltd.,Zhenjiang 212006,China)Abstract:Using acrylamide as the core monomer,polyacrylamide was initiated and catalyzed to prepare in the presence ofcoordination agents,dispersants,crosslinking agents or coupling agents.Polyacrylamide has active acyl groups and othermolecular structures.The application performance of polyacrylamide could be improved through methods such asemulsification,flocculation,and composite crosslinking.Polyacrylamide was known as a versatile additive and auniversal product,widely used in thickening,stabilizing colloids,reducing drag,bonding,film-forming,biomedicalmaterials,and other fields.Several preparation methods of ionic polyacrylamide in recent years were introduced,andelaborated on the latest progress in the development and application of polyacrylamide in petroleum mining,paperreinforcement,industrial water treatment,soil improvement,textile printing and dyeing,mineral utilization,and other fields.Key words:polyacrylamide;application development;flocculant;drag reducing agent;plugging agent;reinforcing agent性，宜在常温下溶解，温度 150 时易分解。0 引言PAM按离子特性，可分为阴离子型、阳离子型、聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PA M），俗称絮非离子型和两性离子型絮凝剂，通过桥链吸附作凝剂或凝聚剂，是由丙烯酰胺（AM）单体经自由用，吸附水体中的悬浮颗粒，使细颗粒形成絮团沉基引发聚合而成的水溶性线性的或部分含有支链和淀。利用PAM的水溶性和主链上活泼的酰基等分亚胺桥交联的高分子聚合物，分子量在30 0 2 50 0子结构，在水处理中用作助凝剂、絮凝剂和污泥脱万之间。固体产品外观为白色粉粒，液态为无色粘水剂；在石油钻井和生产中用作沉淀剂、驱油剂和稠胶体状，易溶于水，溶于乙酸、丙酸、氯代乙封堵剂；造纸过程中用作助留剂和增强剂；纺织品酸、乙二醇、甘油和胺等有机溶剂。PAM属非危印染中增强印花织物的色牢度和柔韧性；在选矿、险品、无毒、无腐蚀性。固体PAM有吸湿性、絮洗煤、建材、农业、医药、制糖、养殖等行业应用凝性、粘合性、降阻性、增稠性、剪切性和分散广泛。PAM有“百业助剂”、“万能产品”之称。责任编辑：杨超ID0I:10.19286/ki.cci.2023.07.035作者简介：姚辉（19 8 6 一），男，安徽淮北人，工程师。引用格式：姚辉，石琳，周新军.聚丙烯酰胺的制备与应用J.煤炭与化工，2 0 2 3，46（7）：134-139，144.134姚辉等：聚丙烯酰胺的制备与应用PAM的生产方法有水溶液聚合法、微波辐射聚合法、乳液聚合法、电化学聚合法等。近年来，有关PAM的生产和应用研究成果频见报道。结合PAM的功能特点、应用分类及其对生产的贡献，本文简介了近年来几种离子型PAM的制备方法以及PAM在乳化、絮凝、复配等方面的功能改进方法，重点阐述了近年来PAM在石油开采、造纸增强、工业水处理、土质改善、纺织印染、矿物利用等方面的最新应用研发进展。1制备将阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC）、疏水单体丙烯酸甲酯（MA）与AM混合溶解于水中，加人亚硫酸氢钠和过硫酸铵（APS)复合引发剂，常温下密封共聚反应，制得三元共聚缔合型阳离子聚丙烯酰胺（HAPAM)。H A PA M 链中含有疏水基团、亲水基团及带电基团，形成网状结构，具有很好的表面活性。HAPAM在7 0 16 0之间发生玻璃化转变，而AM链段在2 2 0 310之间发生热分解，产物溶液黏度相对降低。向AM水溶液中加入阳离子单体，再加入引发剂过硫酸盐溶液。然后采用移热溶剂法，搅拌升温并回流移热溶剂异丙醇，控制滴加速度和滴加时间，连续滴加混合液。回流反应2 h后，蒸馏出异丙醇，得到低相对分子质量HAPAM溶液。当PAM浓度为2 0 mgL-，A M 质量分数为1%7%时，加样回收率在9 9%10 2%。将AM与丙烯酸（A A）按物质的量比7：3混溶于水中，依次加入适量的偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、甲酸钠、尿素、异丙醇，用氢氧化钠和盐酸调节pH值。冰浴中通人氮气除氧，采用水溶液聚合工艺，低温下，分别加人氧化还原引发剂和偶氮引发剂、适量的助溶剂、链转移剂等，放热聚合，制得溶解性能良好的阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）产品。将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）功能单体、AM溶于水中，经APS引发自由基聚合，制备了具有微支化结构的PAM，提升了聚合物的热稳定性、抗剪切性和剪切稀释性以及粘弹性。增加聚合物支化度，其热稳定性和粘弹性相应增强。丙烯与水和生物催化酶调配成水合溶液催化反应，通过陶瓷膜浓缩，截留杂质和菌种，分离出废催化剂，得到AM水溶液，进而制得AM产品。膜分离技术用于生产AM，运行稳定、产品滤液稳定、耐污染、膜通量稳定，浓缩效果良好。PAM为离子型线性水溶性聚合物，其中2023年第7 期APAM用于提高3次采油采收率。将AM和丙烯酸钠共聚合，合成工艺环境影响小、1次反应完成、无需熟化过程、生产效率高。絮凝剂能够凝聚污水中分散微粒、减低聚合的稳定性，去除分散微粒。将水剂AM与分散剂碳酸二甲酯、配位剂乙二胺四乙酸二钠水溶液混合，水浴下滴加催化剂四甲基乙二胺反应，加入交联剂N-N甲叉双丙烯酰胺和硅烷偶联剂，继续反应。加入表面活性分散剂十二烷基苯磺酸钠溶液，升温至6 0 左右，保温反应。将阴离子单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯、阳离子单体甲基内烯酰氧乙基三甲基氯化铵物质的量比1：1.2 混合加入，在引发剂偶氮二异丁氰作用下，水浴反应后，滴加冰醋酸充分搅拌中和，制得黄色透明液体状有机硅改性阴阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。2应用2.1石油开采PAM的水溶性极好，具有絮凝、降阻、黏合、增稠作用，多被应用于石油开采、污水处理、造纸等行业中，尤其是在钻井、三次采油等领域。PAM的水解形态可分为非离子型、阳离子型、阴离子型和两性离子型4种，利用PAM分子链中的极性基团，吸附水中悬浮的颗粒，通过粒子间吸附架桥或电性中和，形成絮凝物而快速沉淀或上浮。APAM多在油田污水处理中应用。依次将主剂十六醇、阻聚剂对苯二酚、催化剂浓硫酸、带水剂环已烷混合，加热熔化十六醇。缓慢滴加AA反应，回流除水。产物经稀碱液洗、丙酮纯化处理，预制得白色蜡状固体十六烷基丙烯酸酯。在乳化剂OP-10和助溶剂作用下，预制酸酯与AM发生自由基胶束聚合，制得具有较多支链、排列有序的微嵌段结构的小分子抗盐聚丙烯酰胺。利用其活性基团的盐敏性和刚性侧基的位阻效应提高了抗盐性。结合表活剂组成的二元驱油体系提高了增黏性，采收率效果明显。将AM与AA按物质的量比5：1混合溶于水中，加入助剂氢氧化钠和乙二胺四乙酸二钠，加热至预定温度，加入引发剂亚硫酸氢盐，在氮气流中反应除氧，水溶液共聚法合成新型阴离子型透明粘稠液体APAM。以之为浮选剂，在油田生产水处理系统中，当APAM用量为1.2 1.4mgL-1时，各取样点水相中含油的平均值均好于现场在用药剂，且絮凝上浮速度快，脱出水清澈且用量少，有效改善了现场生产水的处理效果，减少了油膜排放。1352023年第7 期油田二次采油大多数含水率较高，且存在未能全部采出的剩余油。常采用聚合物驱油方式来提升原油的采收率。将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（A M PS）溶于水中，加入DMAEMA，通过碱液调节酸度，添加乙二胺四乙酸，利用偶氮、氧化还原剂体系预先制备耐温效果较强的三元磺化改性聚丙烯酰胺（SPAM)，氮气流中通人尿素，密封反应。形成的凝胶，经干燥、粉碎，制得规范性的空间立体网状结构的改性聚合物。处理高矿化度盐水，改性聚合物阻力系数特别大，整体驱油效果极高。通过反相微乳液聚合法制备的PAM微球材料用于油藏调驱堵水，但PAM纳米微球酰胺基团，难以与含有PAM聚合物的采出液分开。预将十六烷基二甲基叔胺、烯丙基氯和无水乙醇充分混合，加热回流反应，经减压蒸馏、洗涤抽滤，滤渣微热烘干，获得十六烷基二甲基烯丙基氯化铵疏水单体。将其与单体AM、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）溶解到煤油中，加入复配乳化剂Span20/Tween80，氧化还原引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠，再引人荧光素，制得荧光PAM纳米微球。微球的粘度和抗剪切性能较高，在高温和高矿度下溶胀性能较强，利于油水分离。将AM、A A水溶液和分散剂十八烷基三甲基氯化铵，经钠碱液调节pH值至微酸性，缓慢加入到阳离子表面活性剂和有机溶剂中，搅拌得到稳定的反相乳液体系。经恒温、氮气除氧、引发，与甲酸钠反应，制得改性聚丙烯酰胺类降阻剂。用0.35%的降阻剂配制成滑溜水，对油田压裂降阻，降阻率达到6 5%以上，携砂能力较好。为改善PAMD的耐盐性能，在制备PAM时，在AM中引人少量功能单体AA和AR，可制得耐盐型SPAM。对矿化度较高的地层水的处理，黏度保持率在8 0%以上，具有良好的耐温耐盐性能。油田注水作业会造成不同程度的硫酸盐还原菌污染，生成的HS，影响聚丙烯酰胺（HPAM）溶液黏度。增加S2含量，S2在侧链基团周围聚集，使-CONH2发生卷曲收缩，水化能力减弱，溶液粘均分子量急剧下降，增粘效果逐渐变差，引发HPAM分子主链断链。添加Na2CO，能快速吸收HS，降低体系中Sz含量，降粘效果明显。将AM、A M PS和改性-环糊精溶于水中，搅拌均匀。加入改性纳米SiOz和乙醇，搅拌改性。加人等物质的量比的引发剂APS和NaHSO3，升温自由基聚合反应，洗涤制得的水溶性胶体AAMC-S1纳米复合材料，具有良好的增稠性、耐温性、耐盐136煤炭与化工性和抗剪切性，能够显著提高采油率。海油注气开发，油井气油比急剧增大，气窜明显。选用耐温耐盐性能较好的非离子聚丙烯酰胺和酚醛体系作为主剂和交联剂，加入组成为0.4%NPAM+0.3%乌洛托品+0.3%间苯二酚+0.8%高温稳定剂的海水基高温冻胶体系，能有效抑制海水中钙、镁离子的影响。冻胶在高温高压下能与天然气稳定共存，不破胶；对岩心形成良好封堵，稳定残余阻力系数大，封堵率高，耐冲刷性较强。应对高含水油田开发，研制油田水驱新型调剖剂，并改进调剖堵水技术。将山梨醇单油酸酯与单油酸酯融入白油中，制成改性PAM纳米微球的油相。将AM溶于水中，加入交联剂MBA与螯合剂EDTA，调节pH值后加人APS，作为水相。在氮气氛中两相混合成微乳液，加人亚硫酸氢钠聚合反应，制备聚合物纳米微球的乳液。应用于油藏调剖堵水，提升了采收率。PAM微球具有一定弹性和变形能力，应用反相乳液聚合法制备出离子度为15%的PAM阳离子微球、PEG改性阳离子微球、阴离子微球、PEG改性阴离子微球。将微球与少量HPAM复配，提高了HPAM的黏度和抗剪切性能，增强溶液的剪切弹性。老化的微球与石英砂之间的静电吸附提高了主导微球封堵性能，而接枝PEG微球降低了封堵性能，有利于微球的深度运移。PAM微球具有良好的球状形貌和较均匀的粒径分布，耐盐性好、吸水能力高。常温下，按质量比2 9.7：3.3：1配制AM、A M PS和交联剂MBA水溶液，用碱液中和，与7 白油、乳化剂和助乳化剂混合，经高速剪切乳化，形成稳定的反相微乳液。全程避光将光引发剂水溶液加入至反相微乳液中，搅拌分散，引发聚合。所得微球的耐盐耐温溶胀性能良好，注入地层填砂封堵，封堵率可达9 7%。2.2造纸增强AM水溶性强、DAC带有强阳离子基团、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）含有可交联的环氧基团，三者依次溶解在丙二醇甲醚水溶液中，加入冰醋酸调节pH值至5，升温至8 5，分次加人引发剂APS0.9份和0.1份，制得自交联阳离子聚丙烯酰胺（MCPAM）胶体。将其对浆内施胶，当MCPAM添加量为1.6%、羧甲基纤维素1.6%时，制得的增强纸张效果最佳。MCPAM 能够吸附在纤维表面，在中碱性条件下能够形成空间网络，产生一定的空间位阻，增强了纤维的黏合力。PAM分子链可向外伸展更多的化学反应基团，第46 卷姚辉等：聚丙烯酰胺的制备与应用能与纤维相连形成氢键。加入PAM和聚乙烯亚胺均能提高纸浆中细小纤维的留着率，提高成纸的各项指标。PAM在碱液中升温至10 0，与环氧氯丙烷进行支化环氧化改性反应，减压蒸馏去除产物中未反应的环氧氯丙烷，支化改性后增加了PAM的环氧基和氢键数量，改变了分子的空间结构和玻璃化转变温度。改性后的PAM黏度显著降低，提高了纸张纤维间的结合力，明显改善了纤维间的延展、拉伸能力，也提高了细小纤维的留着量。PG黄染料为造纸工业常用的阴离子直接染料，易吸附在纤维素纤维和无机填料表面，用于改善有色纸张的外观性能。在抄造体系中加人无水硫酸钙(CaSO4）晶须会严重影响PG黄染料染色效率，阻止染料分子在纤维表面的吸附。添加质量含量0.05%阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）助留剂或者0.06%两性聚丙烯酰胺（AmPAM），均能有效提高PG黄染料的染色效率和填料CaSO4的留着率。2.3水处理将AM、D A C 和烷基糖苷在水中混合，加人其它添加剂，室温溶解，经氮气鼓包除氧、低压紫外光引发共聚，合成出新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。其特性黏度高、阳离子电荷密度高。可处理带负电荷、具有疏水性质的含油污水。阳离子型PAM链段上带有大量的阳离子，可通过静电吸附作用于粒子表面，丙烯酸丁酯（BA)含有疏水性酯基，其结构柔软，可改善阳离子PAM柔软度和分散性。在通氮保护下，将BA、AM与阳离子单体DAC共聚制备P(AM-DAC-BA)三元嵌段共聚物。应用于有机质或黏土含量较高的污水体系中，絮凝沉降率可达9 6.5%。对污泥浓缩及排放处理单元投加APAM，污泥沉降效果明显改善。当APAM投加量为0.2 mgL-1时，沉降速度加快，排泥管内污泥的浓缩性提高，回流至调节池的上清液浊度降低，改善了生产用原水的水质，也降低了后处理成本。絮凝剂常用于胶体颗粒的聚集和快速固液分离。用聚合硫酸铁(PFS)处理污水，絮体形成时间短，矾花颗粒密实，沉淀性能好，投加量少，降低污水处理成本。PAM絮凝架桥能力强、絮体容易过滤，絮凝效果良好。将PFS与PAM配合使用处理污水，絮体沉降速度加快，液体澄清度更高，大幅提升了絮凝效果和污染物去除率。采用APS引发淀粉与AM接枝聚合反应，以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对阳离子醚化剂改性，合成了淀粉接枝PAM阳离子高分子絮凝剂。使用2023年第7 期3%絮凝剂水剂处理染料废水和重金属离子废水，去除效果明显。该絮凝剂在众多领域被广泛应用。污染性废渣赤泥中含有大量的铁、铝、钛等金属氧化物，是制备水处理吸附剂的基本原料。赤泥经酸浸、振荡、水洗等预处理，加入PAM，通过微波技术处理制得改性赤泥，PAM分子中大量的酰胺基及羧基活性基团，能够改善赤泥内部结构和沉降性能。吸附污水中的 Ni2+，在 Ni2+质量浓度为20mg/L的近中性体系中，改性赤泥投加量为2 g/L时，振荡吸附，Ni2+的去除率可达9 9%以上。水体中重金属污染会威胁到用水安全。将纳米氧化铟、AM、M BA、偶氮二异丁腈、二甲基亚砜和十二醇按一定比例混合，在氮气氛中升温反应，所得产物在甲醇中超声洗涤，经过滤干燥，获得纳米氧化钢改性丙烯酰胺复合材料。材料自发吸热吸附吸附水体中的重金属（如铅），吸附率达到87%。吸附剂的再生性能良好，可实现重复利用。将壳聚糖（CS）溶解于稀醋酸中，加人AM水溶液，充分混匀，再加人交联剂MBA水溶液，混合均匀。冰浴中降温后，依次加人APS与四甲基乙二胺，快速混匀，置于-18 环境中继续反应，再在碱液中解冻并中和醋酸，将凝胶切片，水洗，冷冻干燥得到交联吸附剂PAM/CS。在2 0 50 自发吸热吸附铜离子，吸附容量有所提高。升温对吸附容量的影响不明显。2.4土质改善为改善土壤结构、防止水土流失、保肥促进作物增产，常采用PAM对土壤改良。PAM分为阳离子型和阴离子型。阳离子型PAM为网状结构，施人土壤可束缚水分和土壤颗粒，改善土壤的保水保肥性能。阴离子型PAM为线状结构，用作土壤结构改良剂，可促进土壤凝聚成稳定的团聚体，有效改善土壤结构，减少土壤水蚀和风烛，增加土壤的水肥包含量和利用效率，利于作物生长。APAM具有良好水溶性、吸附性和黏合性，常作为农用土壤改良剂和水泥土的外加剂，增强土质的力学强度和降低脆性。在土体中添加APAM和无水氯化钙，通过压实固结改性，土体的最优含水率、最大干密度和无侧限抗压强度均得到明显改善。当APAM掺人比为0.0 3%时，胶结改良效果最佳。且同时掺入APAM和CaCl2对土体的改良效果更好。膨胀土主要由亲水性矿物蒙脱石、伊利石组成，吸水膨胀、失水收缩变形。其危害具有反复性和潜在性。工程建设中多采用水泥、石灰、粉煤灰1372023年第7 期等无机改性剂单独改性或者联合改性。将CPAM掺入到膨胀土中，土的液限和塑性指数逐渐降低，塑限逐渐提高，自由膨胀率和有荷膨胀率逐渐降低。当CPAM掺量为0.6%时，改良效果最优。在0.8%掺量时有荷膨胀率改良效果最佳。改良土叠聚体排列形成了网架结构，提升了土体强度和空间稳定性。大量施用化肥，造成了土壤结板和地表水分流失。常对土壤施用高分子材料松土剂，增大土壤总孔度和田间持水量，降低土壤密度、硬度，抑制土壤水分的蒸发。松土剂PAM施用量控制在每亩4.0kg左右，抑制蒸发量效果较好，利于作物生长。PAM水溶性较强，施用于盐渍化土壤中，能有效改善土壤的物理性状。在不同盐渍化程度的土壤中，增加PAM的施用浓度，对土壤容重改善效果逐渐降低，土壤孔隙度改善效果逐渐升高，土壤饱和含水量逐渐增加，田间持水量也逐渐增强。PAM施用浓度为1：7500时，容重和孔隙度改善效果均最优；PAM施用浓度为1：2 50 0 时，对土壤饱和含水量和土壤田间持水量改善效果达到最优。合适的施用浓度，均能有效改善不同类型盐渍化土壤。2.5纺织印染聚丙烯酸酯乳液是织物涂料印花中最常用的一类黏合剂，能将颜料粒子粘附在织物表面，形成稳定的颜色和图案。在乙烯基硅油中引人羧酸基团制备出阴离子乙烯基硅油，作为功能改性单体，通过核壳乳液聚合制备出阴离子乙烯基硅油改性聚丙烯酸酯乳液。将其与核壳乳液分别倒入模具中，室温放置定型，干燥得到胶膜。再与涂料蓝颜料、增稠剂和水混合为涂料印花色浆，对织物的涂料印花，明显提升了印花织物的色牢度，手感显著改善。在纺织和印染工业中，CPAM用作柔顺剂、抗静电剂、防霉剂、絮凝剂等。将AM、D M C 通过自由基聚合合成CPAM。当AM、D M C 质量比为1：3，单体混合物用量为2 0%时，单体混合物的转化率高达9 7.56%。在CPAM用量为2 0 mg/L时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到100.0%和9 9.5%。聚丙烯酸盐类浆料吸湿再粘严重，浆料退浆后废水处理更困难。PAM结构中含有大量的酰胺基，易形成稳定的氢键，可替代聚乙烯醇浆料用于纺织退浆。室温下，将AM搅拌溶解到水中，徐徐注人质量含量0.5%的APS溶液，温热聚合。制得的PAM浆料与淀粉协同，满足浆纱要求。138煤炭与化工2.6矿物利用加灰除镁精制的一次盐水要求浊度在150g/g以下，生成的氢氧化镁结晶很细，沉降速度极慢。加入助沉剂APAM，形成吸附电中和-架桥形态，部分抵消了颗粒间的静电斥力。颗粒表面电位下降，吸附凝聚更多的颗粒，形成较大的絮凝物，提高了沉降速度，有效提升了一次澄清能力。采用水溶液共聚法，将AA、A M 与疏水单体混合，用碱液调至微碱性，用水稀释。在氮气氛中，加人混合引发剂溶液，引发并加热反应。后处理制得粉末状疏水改性HPAM。用于煤泥的絮凝-浮选，精煤产品的产率、浮选完善指标与分选选择性评价指标更高，浮选微细粒煤泥效果更优。水凝胶交联点有限、含水率高，力学性能较差。引人纳米填料交联，可有效改善聚合物的力学性能。在AM中，分别加人交联剂多孔氧化石墨烯和氧化石墨烯，经APS引发原位聚合，制备出多孔氧化石墨烯增强增韧PAM水凝胶和氧化石墨烯增强增韧PAM水凝胶。氧化石墨烯复合水凝胶具有强韧化，而多孔氧化石墨烯复合水凝胶的强度和韧性提高更明显，断裂伸长率高达48.47%。在AM中引人填料二氧化硅纳米粒子（N20），制备的PAM多孔水凝胶，吸附水体中Mn2+，显著增强了化学吸附性能和分离重金属离子的效果，有利于药物的负载和矿物离子的吸附和高效分离。2.7 其它蚕丝遇火易燃，需对蚕丝装饰织物阻燃整理。采用浸渍整理技术，将具有阻燃性能的酪蛋白水解产物酪蛋白磷酸肽2 0 g/L与30 g/LPAM的复配物整理，升温浸渍到蚕丝织物上，可使蚕丝织物垂直燃烧性能达到B1级，氧指数达到2 7.5%。PAM分子中的酰胺基可与许多物质亲合吸附形成氢键，粘聚土壤颗粒，保持土壤颗粒的孔隙结构，溶胀吸附土壤中大量的水分子，减少了水分蒸发，促进植物生长。PAM与植物协同作用，有效改良土壤，显著降低扬尘中PM2.5和PM10的含量。PAM能够改善土体持水性、渗透性和稳定土壤结构。将PAM与木质纤维素协同改良黏土基层，用于黏土基层、边坡防护等工程，提高恶劣的立地条件公路边坡植被的存活率和初期生长量。以PAM为粘结材料，护坡性能较好的紫穗槐为植物材料，在含水量为15%的种基盘基质中添加PAM0.06%，种基盘的抗压强度、保水性能以及改善植物根系扩展特性均达到最优，最适于基盘的运输和移栽。利用Abaqus软件建立边坡模型，研究不同第46 卷姚辉等：聚丙烯酰胺的制备与应用冻融循环次数下黏聚力与内摩擦角对边坡安全系数。PAM和木质纤维素复合改良黏土不同程度地提高了黏土抗剪强度，而经过冻融循环抗剪强度降低，边坡安全系数降低。采用质量分数为0.4%的PAM和质量分数为2%的木质纤维素复合改良剂改良黏土，对冻融循环的敏感性较小。改良后黏土的黏聚力、内摩擦角均增大，黏土抗剪能力增大，其边坡稳定性较好。PAM系高分子吸水树脂(SAP)能够改变混凝土自收缩和抗溶冻能力，在水泥砂浆中掺拌适量的PAM系SAP，能够改变水泥砂浆流动度、抗折和抗压强度等性能，内养护效果良好，各方面性能均超过普通水泥砂浆。3结 语综上，PAM为水溶性线性的或部分含有支链和亚胺桥交联的高分子聚合物，分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型高分子絮凝剂。PAM通过桥链吸附，吸附水体中的悬浮颗粒，形成絮团沉淀，达到净化水质的目的。近年来，利用PAM的水溶性和主链上活泼的酰基等分子结构，研究以AA单体为聚合主体的PAM絮凝剂，通过乳化、复配、接枝、共聚合等方式，使PAM高分子链中包含以支链和亚胺桥为主的交联结构，相继开发出多种具有目标功能的PAM复合材料。在石油开采中，功能絮凝剂能够处理高矿化度盐水，大幅提高驱油效果；在高温和高矿度下，PAM微球溶胀性能较强，对油田压裂降阻，利于油水分离，提高了采油率；冻胶能对岩心形成良好封堵。MCPAM能够吸附在纤维表面，增强纤维的黏合力。在高污水体系中，复合材料具有絮凝、降阻、黏合、增稠作用，对废水中重金属离子絮凝沉降率高。PAM能有效改善盐渍化土壤，提升土体强度和空间稳定性，抑制蒸发量。PAM复合材料能够提升印花织物的色牢度、有效实现药物的负载和矿物离子的吸附并高效分离等。开发应用PAM具有现实意义。参考文献：1 邓刚，华成武，孟闯，等.疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺研究J.当代化工，2 0 2 1，50（5）：110 3-110 6.2郝小飞，林朝阳，霍炳臣，等.低相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺的合成及其单体含量的测定J.河南化工，2021,38(7):10-14.3赵帅帅，王伟杰，蔡春祺，等.超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺P(AM-AC)的制备研究JJ.江西化工，2 0 2 1（1）：9 7-99.2023年第7 期4李海涛，祝仰文，徐辉，等.微支化聚丙烯酰胺的支化结构表征及热稳定性/流变性研究J.应用化工，2 0 2 1，50(1):5-9.5王立才.陶瓷膜分离技术在聚丙烯酰胺分离提取中的应用研究J.科学技术创新，2 0 2 1（2 7）：14-16.6尼萌.丙烯酸/丙烯酰胺共聚合成聚丙烯酰胺的研究J炼油与化工，2 0 2 2，33（3）：2 6-2 9.7闫君芝，段林涛，李瑞瑞，等.有机硅改性两性离子型聚丙烯酰胺的制备J.当代化工，2 0 2 1，50（9）：2 10 9-2 112,2 119.8闫君芝，段林涛，李瑞瑞，等.有机硅改性两性离子型丙烯酰胺的应用J1.工业催化，2 0 2 1，2 9（6）：7 3-7 7.9刘存辉，朱卓岩，石昀，等.小分子抗盐聚丙烯酰胺的合成与性能评价J.当代化工，2 0 2 1，50（10）：2 312 2316,2321.【10 曹阳，徐铖.一种阴离子聚丙烯酰胺的合成及其应用J天津化工，2 0 2 1，35（6)：53-55.11 徐强.三元磺化改性聚丙烯酰胺性能及驱油效果分析J化工管理，2 0 2 2（7）：7 2-7 5.12刘彭城.荧光聚丙烯酰胺纳米微球的合成及性能测试J.安徽化工，2 0 2 2，48（2）：37-39.13薛新茹，李艳琦，孙铭辰.聚丙烯酰胺类乳液型降阻剂的研制与应用J.精细石油化工，2 0 2 2，39（4）：2 3-2 6.14刘卫博，王磊，赖小娟，等.耐盐型聚丙烯酰胺的制备及其盐水溶液流变性能研究J.应用化工，2 0 2 2，51（4）：993 997.15 施雷庭，史保录，叶仲斌，等.硫离子与部分水解聚丙烯酰胺溶液性能的研究J.应用化工，2 0 2 1，50（10）：2 6 7 2-2.676.16刘炳圻，张春生，张审琴，等.环糊精功能化聚丙烯酰胺纳米复合材料的制备及其在提高采收率中的应用J.当代化工，2 0 2 1，50（4)：7 9 5-7 9 8.17贾辉，丁名臣，王闯，等.海水基聚丙烯酰胺高温冻胶体系的研制与性能评价J.油田化学，2 0 2 2，39（2）：269-275.【18 骆薇，杨红丽.改性聚丙烯酰胺纳米微球的合成及其在调剖堵水上的现状研究J1.辽宁化工，2 0 2 2，51（6）：7 40-742.【19 孙慧，苏智青，许汇，等.聚乙二醇改性SPAM微球的封堵性能J.石油化工，2 0 2 1，50（11）：1133-1140.20 李文才，董文魁，王俊有，等.光引发纳米级聚丙烯酰胺堵水剂的制备及性能J.应用化工，2 0 2 2，51（7）：18 59-1 863,1 868.21刘勇兵，李小瑞，沈一丁，等.自交联阳离子聚丙烯酰胺纸张增强剂的制备及性能J.中国造纸，2 0 2 1，40（9）：2 9-35.22 孟聪聪，李尧，孙广卫.新型环氧支化改性聚丙烯酰胺造纸增强剂的结构与作用关联分析J.大连工业大学学报，2022,41(1):37-41.【2 3杨伟松，安兴业，杨健，等.聚丙烯酰胺改善硫酸钙加填纸张PG黄染料染色效率的研究J.中国造纸，2 0 2 1，40(9):36-43.（下转第144页）1392023年第7 期5 结 语陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司作为中浓度管输煤浆提浓系统的实验者成功的应用了一种长距离管输煤浆制备气化煤浆系统及方法，实现了工业化实践。制备性能优良的水煤浆是水煤浆加压气化工艺的核心，而制浆技术的核心是在保持合适的流动性、稳定性和黏度的基础上，尽量提高煤浆浓度。通过改变和调整系统配比方式，不断完善和优化该系统，提高煤浆整体稳定性和流态，也有效的降低了添加剂消耗。参考文献：1 郑彬.输煤管道隧道工程施工关键点探析J.山西建筑，2015(5):22-25.2马妍，陈家琪，门著铭，等.管道输煤参数优化研究J煤炭工程，2 0 17（5）：10 8-10 9.（上接第139 页）24蒙文媛，李丽华，吴限，等.新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺的制备及表征J.辽宁石油化工大学学报，2 0 2 1，41(3):43 47.25王春晓，陈平清，张小凤.疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及絮凝性能测试J1.净水技术，2 0 2 1，40（5）：92-96.26曹政，张怡然，赵宇，等.阴离子聚丙烯酰胺对净水厂污泥浓缩性影响的试验研究J供水技术，2 0 2 1，15（4）：11 13.【2 7 孙松厚，张志平，李雁鸿，等.聚合硫酸铁聚丙烯酰胺絮凝144煤炭与化工超细浆泵细浆槽超细浆槽细磨机粗浆泵废浆粗浆槽生产水压滤细煤配浆蒙捏混槽图2 优化后管输煤浆提浓工艺简图Fig.2 The extraction process of coal slurry after optimization3欧阳增裕.管道输煤工程煤浆制备工艺的研究与设计J.煤炭加工与综合利用，2 0 15（5）：7 8-8 0.4段清兵.三峰分形级配水煤浆提浓技术研究J.洁净煤技术，2 0 18,2 4（6):38-40.5 田忠.煤泥水处理两段浓缩工艺的应用于探讨J.煤质技术，2 0 10（1)：55-57.6何国锋.一种超细水煤浆的制备方法：CN105154154A.P2015.7何国锋一种提高管道运输水煤浆终端产品浓度的方法：CN106987290B.PJ.2017.8 祝亚荣.浅谈如何提高人气化炉煤浆浓度J.中国化工贸易，2 0 12 (6):1-3.9张进才.长距离管道输煤工程脱水工艺的选择J.煤炭加工与综合利用，2 0 15（3）：56-58.10赵厚增.筛网沉降离心机的性能改进研究J煤矿机械，2009,30(2):156-158.11 梁娟丽，王静，张帅，等.一种长距离管输煤浆制备气化煤浆系统及法：CN115554908A.P.2023.01.03.12李晓艳.水煤浆提浓及提浓后对气化设备运行的影响J.中氮肥，2 0 15（5)：58-6 0.效果与优化J.环境保护前沿，2 0 2 1，11（6）：116 4-1 169.28赵光辉，彭晓，惠新平.淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用J大学化学，2 0 2 2，37（2），2 10 217.29 王泽华，朱杰，蒋以晨，等.微波聚丙烯酰胺改性赤泥对Ni2+的吸附试验研究J.工业用水与废水，2 0 2 2，53(1):42-46.第46 卷原煤浆细浆泵离心机超细磨机粗煤捏混机添加剂地下槽添加剂缓冲槽添加剂泵压滤细煤捏混机成品煤浆低压煤浆泵捏混泵外送