陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（cationic polyacrylamides，簡(jiǎn)稱(chēng)CPAM）是線(xiàn)型高分子聚合物，其合成是在聚丙烯酰胺的分子鏈上引進(jìn)帶有陽(yáng)電荷的基團(tuán)（多以季銨鹽基團(tuán)為主，但由于選取的單體不同所得CPAM的成本及性能也有較大差別），從而賦予聚合物新的性能，由于結(jié)構(gòu)中具有多種活潑的基團(tuán)， 可與許多物質(zhì)親和、吸附形成氫鍵，擴(kuò)大了PAM的使用范圍。
CPAM的合成方法
CPAM的制備主要有兩種方法：
1、大分子側(cè)基改性法
通過(guò)改性的方法可以獲得高分子量的CPAM，但高分子量非離子聚丙烯酰胺的水溶液粘度大，改性時(shí)難以混合均勻，必須進(jìn)行稀釋?zhuān)斐筛男援a(chǎn)物的有效含量很低（一般＜５％），而且改性產(chǎn)物的穩(wěn)定性差，有效期短，有些改性產(chǎn)品價(jià)格較高。
2、單體共聚法
常規(guī)共聚法包括：水溶液聚合法、乳液聚合法（常規(guī)乳液聚合、反相乳液聚合、反相乳液聚合）及沉淀聚合法、光引發(fā)聚合。共聚法所用設(shè)備少，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，容易獲得不同的分子量，但不易獲得較高的分子量。共聚法制備的CPAM的分子量一般不如改性法制得的高，但穩(wěn)定性好、性能好，后續(xù)處理加工容易，價(jià)格也可接受。陽(yáng)離水溶液聚合的影響因素較多，不僅溫度、時(shí)間和ｐＨ值等對(duì)其有重要影響，聚合添加劑對(duì)其性能也有非常重要的影響。
應(yīng)用
絮凝劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)是線(xiàn)型高分子化合物,由于它具有多種活潑的基團(tuán), 可與許多物質(zhì)親和、吸附形成氫鍵。主要是絮凝帶負(fù)電荷的膠體, 具有除濁、脫色、吸附、粘合等功能, 適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產(chǎn)加工與發(fā)酵等行業(yè)有機(jī)膠體含量較高的廢水處理, 陽(yáng)離子聚丙烯酰胺特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM） 主要用途：
1、作為絮凝劑，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)主要應(yīng)用于工業(yè)上的固液分離過(guò)程，包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝，應(yīng)用的主要行業(yè)有：城市污水處理、造紙工業(yè)、食品加工業(yè)、石化工業(yè)、冶金工業(yè)、選礦工業(yè)、染色工業(yè)和制糖工業(yè)及各種工業(yè)的廢水處理。聚丙烯酰胺(CPAM)用在城市污水及肉類(lèi)、禽類(lèi)、食品加工廢水處理過(guò)程中的污泥沉淀及污泥脫水。
2、在造紙工業(yè)中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)可用作紙張干強(qiáng)劑、助留劑、助濾劑，能極大的提高成紙質(zhì)量，節(jié)約成本，提高造紙廠的生產(chǎn)能力?？芍苯优c無(wú)機(jī)鹽離子、纖維以及其它有機(jī)高分子發(fā)生靜電橋梁作用以達(dá)到增強(qiáng)紙張的物理強(qiáng)度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強(qiáng)、助留、助濾作用,還可以用于白水的處理, 同時(shí)，在脫墨過(guò)程中能起明顯的絮凝效果。
3、纖維泥漿(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的強(qiáng)度提高; 在絕緣板中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)可提高添加劑和纖維的結(jié)合能力。
4、在采礦、選煤行業(yè)中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。
5、可用于染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
6、在磷酸提純中, 陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)有助于濕法磷酸工藝中石膏的分離。
7、用于以江河水源的自來(lái)水廠的水處理絮凝劑。用量少、效果好、成本低。特別是和無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配使用效果更好。它將成為沿長(zhǎng)江、黃河及其他河流流域的自來(lái)水廠的絮凝劑。
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聚丙烯酰胺分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子等離子型，前面我們說(shuō)過(guò)PAM的技術(shù)指標(biāo)有分子量、離子度、水解度等，前幾天有朋友問(wèn)我:陽(yáng)離子聚丙烯酰胺有水解度嗎?
首先，我們要知道什么是水解度。
各種鹽在相同溫度、相同濃度時(shí)有不同的水解度。水解生成的弱酸或弱堿越弱，則水解度越大。溶液越稀，一般水解度越大。在鹽溶液中加入酸或堿，則水解度減小。水解是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，中和是放熱反應(yīng)，故水解是吸熱反應(yīng)，升溫使水解度增大。
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺所以，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的水解度是指陽(yáng)離子溶液中的弱離子與水結(jié)合，形成弱堿性或者弱酸性的能力，或者是陽(yáng)離子水溶液中形成弱酸的強(qiáng)弱和形成弱減的能力強(qiáng)弱。
對(duì)于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，電離度越大對(duì)應(yīng)的酸堿性就越強(qiáng)，而它們的水解程度就越弱。對(duì)于一些易溶性的聚丙烯酰胺類(lèi)來(lái)說(shuō)，電離度越大對(duì)應(yīng)的電離出的離子越多，而它們的水解程度就越弱。
從上面的描述可以得出，聚丙烯酰胺無(wú)論是陰離子、陽(yáng)離子、非離子都是有水解度的，并且水解度的大小和使用的領(lǐng)域都是有關(guān)系的。
常用的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺水解度一般在25%，當(dāng)然廠家也會(huì)生產(chǎn)低水解度和高水解度的產(chǎn)品，滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的客戶(hù)需求。
在 標(biāo)準(zhǔn)中，聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)為:GB17514-2008，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)為:GB/T31246-2014，陰離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)為:GB17514-2008，非離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)為:GB17514-2008。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺的國(guó)標(biāo)是一樣的，只有陽(yáng)離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)是獨(dú)立的。
從聚丙烯酰胺的國(guó)標(biāo)中，我們就可以發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的不同。
其實(shí)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺與陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺相比，它的不同主要體現(xiàn)在:
1、離子型號(hào)不同
陽(yáng)離子、陰離子、非離子是三種不同型號(hào)的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。
2、規(guī)格不同
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中，規(guī)格若是按照離子度區(qū)分，可以簡(jiǎn)單分為:5、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70這15種;規(guī)格若是按照分子量區(qū)分，可以簡(jiǎn)單分為:800、1000、1200萬(wàn)分子量三種;規(guī)格若是按照固含量區(qū)分，可以簡(jiǎn)單分為:≤88%、>88%、90%等;另外還有水不溶物、殘留單體等方面的區(qū)分方法。
而陰離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中，規(guī)格主要是按照分子量:600-1800萬(wàn);固含量80-92%等區(qū)分的。
非離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中，規(guī)格主要是按照分子量400-1200萬(wàn)來(lái)進(jìn)行區(qū)分的。
3、用途不同
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中說(shuō)明的用途，主要由兩點(diǎn):有機(jī)廢水處理和污泥脫水。
陰離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中說(shuō)明的用途，主要為:無(wú)機(jī)廢水處理。
非離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)中說(shuō)明的用途，主要為:無(wú)機(jī)廢水和酸性廢水處理。
4、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志的不同
陽(yáng)離子、陰離子、非離子聚丙烯酰胺的試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志都各不相同。在這里就不做詳細(xì)說(shuō)明了。
從以上標(biāo)準(zhǔn)中，我們可以看出來(lái)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺國(guó)標(biāo)的獨(dú)立性，這是和其他類(lèi)型的聚丙烯酰胺的區(qū)別之處。
