浅说PAM

赵占华

濮阳龙丰纸业有限公司

浅说PAM

赵占华

濮阳龙丰纸业有限公司

简要介绍了聚丙烯酰胺（PAM）的相关化学基础知识，使用概况，并着重阐述了其应用价值。同时还推荐了简易的鉴别方法。

聚丙烯酰胺；使用；应用价值；鉴别

自2004年从事造纸化学品的验收研发工作以来，接触过许多不同层次，不同规模企业生产的造纸化学品，特别是聚丙烯酰胺，不同的供应商，产品使用效果差别很大。由于企业要控制生产成本，无休的杀价，非常偏爱低价格的产品。而供货商为了开拓市场或包住现有市场，相互间搞起了价格竞争。有些缺乏诚信的供应商冲着低价格的这类用户，不讲质量，只求低价格，玩起了假冒伪劣游戏。

面对这种恶性价格竞争的市场形势，心里有着一种说不出的滋味。能做的只有对PAM作科普宣传，以提高对PAM的认知能力，使企业对PAM有足够的认知，从而获益。

1　PAM简介

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）简称PAM，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。PAM的平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型（如--COOH，--SO3H，--OSO3H等）阳离子型（如--NH3OH，--NH2OH，-CONH3OH）和非离子型。［1］产品外观为白色粉末，易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好；加热到100℃稳定性良好，但在150℃以上时易分解产中氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度（克）毫升23℃1.302。玻璃化温度153℃，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。

2　PAM使用发展概况

国内：

我国聚丙烯酰胺产品的开发始于20世纪50年代末期。1962年上海天原化工厂建成我国第一套聚丙烯酰胺的生产装置，生产水溶胶产品。随后，吉化公司研究院、中科院广州化学所也研制成功聚丙烯酰胺并投入生产。此后，由于聚丙烯酰胺在油田三次采油的大量应用，以及在污水处理、造纸等方面用量的增加，我国聚丙烯酰胺的生产能力不断增加，目前生产厂家已经达到60多家，总生产能力约为16万吨/年，总消费量约为12万吨/年。

国外：

目前，世界上聚丙烯酰胺的总生产能力约为450kt/a，产量约400kt/a，美国、日本、欧洲是聚丙烯酰胺的主要生产和消费地，其生产能力约占世总生产能力的85%。国外聚丙烯酰胺的生产厂家主要有美国的道化学公司、氰胺公司、联合胶体公司、拉尔科公司，日本的日东化学公司、三井东亚公司、三井氢胺公司、三菱化学公司、三洋化成公司，法国SNF圣泰公司，德国的斯托豪森公司、巴斯夫公司和英国联合胶体公司等。

3　PAM的应用

3.1石油开采

根据美国油田化学品研究报告指出，采用化学技术驱油提高石油采收率。无论是采用胶束一聚合物驱油还是用聚合物驱油，都需要大量使用PAM系聚合物。据统计，PAM在美国有31%左右用于油田，而我国则高达60%以上，在油田化学品中，PAM是具有多方面作用的添加剂，如钻井液、洗井液、注水采油及提高采收率都有重要的作用。

在现代电子技术和计算机技术快速发展的今天，实验仪器的微机化、数字化、智能化，给我们实验教学带来了新的气息，同时为我们改变原有的实验教学模式开辟了一条新途径.所以，我们在生理学实验教学中，引进了生物信号采集处理系统，并安装了相应的配套软件，可取代传统的记录仪、示波器和刺激器等实验仪器，使实验数据智能处理.实景仿真实验能够直观的了解实验现场，其中包括实验对象、实验装置和仪器等.另外，通过了解实验方法、技术及手术过程，可以更加全面的了解整个实验流程.实景仿真实验的应用大大提高了实验成功率，节省了实验成本，增强了学生学习兴趣和动手能力.

3.2用作驱油剂

在提高石油采收率的三次采油诸方法中，用PAM作驱油剂占有重要地位。聚合物的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，改善水驱波发效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速地向前流动。

3.3用作堵水调整剂

在油田生产过程中，由于地层的非均质性，常产生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层中的渗流状态，以达到减少油田产水、保持地层能量、提高油田最终采收率的目的。

3.4用作钻井液调整剂

作为钻井液调整剂，经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），它由PAM水解而得。其作用是调节钻井液的流变性，携带岩屑，润滑钻头，减少流体损失等。

3.5用作压裂液添加剂

压裂工艺是油田开发致密层的重要增产措施，其作用是开通岩石的通过，让油流过，亚甲基PAM交联而成的压裂液，由于具有高粘度、低摩阻、良好的悬砂能力以及配制方便和成本低的优势而被广泛应用。［8］

3.6用于矿冶行业

采矿过程中，通常使用大量的水，最后常需回收水中的有用固体，并将废水净化回收使用。应用PAM絮凝，可促进团粒的下沉、液体的澄清和泥饼的脱水，从而可提高生产效率，减少尾矿流失和水消耗，降低设备投资和加工成本，并避免环境污染。铀矿提取是PAM最早的重要应用领域之一，用酸或磺酸盐溶液沥取铀矿石时，在沥取物的浓缩和过滤中，添加PAM处理非常有效。［9］

3.7纺织、印染工业中的应用

在纺织工业中，聚丙烯酰胺作为织物处理的上浆剂、整理剂、可以生成柔顺、防皱、防霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断张率。聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃。

3.8水处理

如前所述，PAM的酰胺基团可与许多物质亲和形成氢键。高分子PAM在被吸附的粒子间形成“桥联”，它还可通过化学转化或共聚变成含有阴、阳、非及两性离子的完整絮凝剂体系。这些使得PAM成为当前最理想，最重要的絮凝剂。PAM在国外水处理业的应用非常广泛，美国约有43%的PAM应用在水处理中，日本约30%。

3.9造纸

PAM作为造纸助剂在国外的使用量是相当大的，添加不同分子量，不同官能基团的PAM有增加填料保留，纸页纤维干湿增强及提高表面性质，油墨吸附等多种作用，例如，PAM是一种优良的表面涂布剂，表面涂布剂是改善纸表面强度，提高纸张适印性而施涂在纸面的一种助剂，常用的有PAM，聚乙烯醇（PUA），淀粉（氧化淀粉和改性淀粉）PAM对纸具有较好的渗透性。

4　简易鉴别方法

用户与其买掺假的聚丙烯酰胺，不如使用高分子量的聚丙烯酰胺。理论上讲，300万和2000万的聚丙烯酰胺生产成本是一样的，但厂家出售的聚丙烯酰胺价格是随着分子量变化而变化的，分子量越高，售价越高。为了避免上当受骗，给缺乏化验检测手段的用户介绍如下简易可靠的鉴别方法：

4.1定量检测聚丙烯酰胺的灰分

为了能在验收聚丙烯酰胺时，快速的鉴别真假，先后采取电导率、比重、粘度、灰分等分析方法，最终确定了采用灰分方法，定量的检测出掺假（盐）的含量。

4.2辨别聚丙烯酰胺絮凝剂的味道

对聚丙烯酰胺原有味道的改变：高分子量的聚丙烯酰胺填料低分子量的聚丙烯酰胺常用的填料之一：工业食盐食盐，即氯化钠，价格低，外观和聚丙烯酰胺相似，食盐的加入，能达到增溶的作用，即能提高聚丙烯酰胺PAM的稠度。但是加入量太大，会影响聚丙烯酰胺和其他物质的相溶性。纯的聚丙烯酰胺是没有味道的，而掺食盐的聚丙烯酰胺，往往带有咸味，你可以尝一下您购买的聚丙烯酰胺PAM，看看是否有咸的味道？ 常用的填料之一：尿素，价格低，外观和聚丙烯酰胺相似，尿素的加入，能减少聚丙烯酰胺PAM链间的氢键数量，因此在聚丙烯酰胺PAM溶于水时，能加速聚丙烯酰胺的溶解，减少结团的现象。这时您采购的聚丙烯酰胺是没有味道的。在使用聚丙烯酰胺做胶水增稠时，使用中等分子量的聚丙烯酰胺，这样能满足增稠和润滑的双重作用。

5　结束语

作为造纸企业，抄纸和污水的处理都要用到PAM，量体裁衣为自己选择货真价实、经济实用的PAM是很有意义的。我们一向反对用伪劣产品来扰乱市场蒙坑的行为，我们倡导应以诚信为本，以优质产品去参与市场的公平竞争。希望这篇拙作能给相关用户一丁点启示。

［1］毛欣，聂雅玲.高分子量聚丙烯酰胺的制备［J］.辽宁化工，2007，36（6）：384-386.

［2］［3］程丽鸿，国内聚丙烯酸胺市场研究.《产业市场》，2009年4月6日，第十七卷，第7期