概述[1][2]
聚丙烯酰胺是20世紀(jì)60年初發(fā)展較快的一種有機(jī)高分子絮凝劑，英文簡稱為PAM，國內(nèi)稱為3號絮凝劑。聚丙烯酰胺是非離子型，水解后成為陰離子型，如與胺基或其他基團(tuán)共聚，可成為陽離子型。聚丙烯酰胺中含有少量未聚合的丙烯酰胺單體，這種單體具有毒性。因此給水用聚丙烯酰胺需符合衛(wèi)生學(xué)的規(guī)格。
通常是丙烯酰胺單體頭尾鍵接結(jié)構(gòu)的聚合物，在常溫下為堅(jiān)硬的玻璃態(tài)固體。
聚合[3]
丙烯酰胺一般進(jìn)行水溶液聚合。控制反應(yīng)條件可制取平均分子量在數(shù)百萬以上的水溶性聚丙烯酰胺。所用引發(fā)劑有偶氮二異丁腈、過氧化物（例如過硫酸鉀或過硫酸銨）或氧化還原體系（例如過硫酸鹽與三乙醇胺或硫酸銅與亞硫酸氫鈉）。要制取分子量較低的聚合物時(shí)，須加適量的鏈轉(zhuǎn)移劑，如異丙醇、巰基化合物或某些無機(jī)鹽。通常，當(dāng)反應(yīng)溫度較低、單體濃度較高和溶液呈酸性時(shí)，能得到分子量較高的線型聚合物。
丙烯酰胺在有機(jī)溶劑中進(jìn)行溶液聚合時(shí)，則為沉淀聚合，可生成顆?；蚍勰畹乃苄跃酆衔?。丙烯酰胺可進(jìn)行光聚合。例如，在低溫(-30℃)下，用液氨作溶劑，在偶氮型引發(fā)劑作用下進(jìn)行光聚合，得到分子量高達(dá)400萬左右的聚丙烯酰胺。晶形丙烯酰胺經(jīng)電離輻射引發(fā)，可進(jìn)行固態(tài)聚合。如果單體用γ射線輻照，可生成分子量高達(dá)千萬以上的聚丙烯酰胺。
應(yīng)用 [3]
聚丙烯酰胺可用作膠粘劑，例如用于醫(yī)用膠粘劑。由于丙烯酰胺單體具有使神經(jīng)肌肉功能失調(diào)的毒性，并對皮膚有刺激性，而聚丙烯酰胺無毒，對于醫(yī)用聚丙烯酰胺產(chǎn)品規(guī)定，游離單體的含量不得超過0.05％。聚丙烯酰胺還可用作絮凝劑。例如，聚丙烯酰胺和部分水解聚丙烯酰胺的水溶液具有優(yōu)異的絮凝性能，分別屬于非離子型和負(fù)離子型絮凝劑。一般選用分子量為100～600萬的產(chǎn)品，水解度以30％左右為宜。聚丙烯酰胺可用作油井鉆探用的泥漿穩(wěn)定劑、礦石浮選劑、水泥和土壤的改良劑或膠粘劑（例如，高分子灌漿材料用于水壩及地下工程）、紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、糖漿脫色劑、增稠劑、水溶液減阻劑，以及固定化酶和電泳用的凝膠等。
其他應(yīng)用[4]
油田為提高原油采收率而采用的聚合物驅(qū)油作業(yè),產(chǎn)生的采出水中殘留著陰離子型高分子質(zhì)量聚丙烯酰胺（PAM）。廢水中PAM和淀粉共存時(shí)PAM可發(fā)生碳鏈斷裂和生物降解,然而以PAM作為唯一碳源的生物降解性還不清楚。利用好氧懸浮污泥和厭氧升流式反應(yīng)器，分別處理PAM為唯一碳源的模擬廢水(水力停留時(shí)間（HRT）為2 d,PAM濃度為200 mg·L-1),結(jié)果表明,好氧反應(yīng)器出水的PAM濃度和黏度均沒有降低,同時(shí)運(yùn)行84 d后污泥流失,造成系統(tǒng)崩潰。而厭氧反應(yīng)器出水PAM濃度和黏度分別降為169.81mg·L-1和1.50 cP,流場流分離耦合多維角度激光光散射分析發(fā)現(xiàn)PAM的分子質(zhì)量從2.17×107 Da降低到3.35×106 Da，表明厭氧條件下可以利用PAM作為唯一碳源進(jìn)行生物降解,并發(fā)生碳鏈斷裂。延長HRT從2～8 d可以提高利用PAM作為唯一碳源的厭氧處理效果，出水分子質(zhì)量進(jìn)一步降低到1.60×106 Da，同時(shí)黏度也從1.50 mPa·s降低到1.21 mPa·s。串聯(lián)生物膜反應(yīng)器也可以提高利用PAM作為唯一碳源的厭氧生物處理效果，在HRT為4 d條件下PAM的分子質(zhì)量和黏度降低到1.87×106 Da和1.26 mPa·s。
主要參考資料
[1] 精細(xì)化工辭典
[2] 中國土木建筑百科辭典-城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境工程
[3] 中國大百科全書（化學(xué)卷）
[4] 宋文哲,張昱,楊敏.聚丙烯酰胺作為唯一碳源的好氧和厭氧生物降解[J/OL].環(huán)境工程學(xué)報(bào)