聚丙烯酰胺的性质与应用
聚丙烯酰胺简称PAM，亦称三号凝聚剂，分子式为，是线状水溶性高分子聚合物，分子量在
300-1800万之间，外观为白色粉末状或无色粘稠胶体状，无臭、中性、溶于水，温度超过120℃时易分解。
聚丙烯酰胺分子中具有阳性基因（－CONH2)，能于分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等。
名称 分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观
阳离子聚丙烯酰胺
CPAM 300-1200 10-50 1-14 ≥90 0.05 白色干粉
名称 分子量(万) 水解度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观
阴离子聚丙烯酰胺
APAM 300-1800 10-50 7-14 ≥90 0.05-0.15 白色颗粒粉末
名称 分子量(万) 离子度(%) 高效PH 固含量% 残单% 外观
非离子聚丙烯酰胺
NPAM 200-600 ≤3 1-8 ≥90 ≤0.05 白色颗粒粉末
名称 分子量(万) 阳离子度% 阴离子度% PH 固含量% 外观
两性离子聚丙烯酰胺
NPAM 1000-6000 5-50 8-25 1-14 ≥90 白色粉末
1．阴离子：结构式 〔 CH2 CH 〕n
CONH2
非离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2—]n
CONH2 CONH2
阳离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2]n
CONH2 CONHCH2N（CH3）2
2． 物理特性；本产品为胶体和粉剂。胶体产品为无色透明、无毒性、无腐蚀。粉剂为白色粒状或细粉末状固体，两者均能溶于水。吸水速度随衍生物离子特性的区别而 不同。但几乎不溶于一般溶剂（苯、甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、酯类等），仅在乙二醇、甘油、冰醋酸、甲酰胺、乳酸、丙烯酸等溶剂中能溶解1%左右。不同品 种，不同分子量的产品有不同的性质。
3．用途：主要用于采油、制糖、洗煤、选矿、造纸、涂料、湿法冶金，纺织、石料切割、化工、农药、医药以及污水处理等等。胶体及粉剂聚丙烯酰胺可根据用户提供的产品质量要求生产含量、分子量、水解度各异的产品。
PAM絮凝剂由于应用范围十分广泛，而各种应用对其所要求的性能各不相同，为满足各类用途的需要，世界各国研制了非常复杂的品种和规格，现已形成了比较齐全的产品系列。
4．使用方法：本产品系高分子线型聚合物，尤其在使用粉剂时，配制PAM时应力求做到以下各点：
（1） 使用中性而不含盐类和夹杂物的水为宜；
（2） 使用40℃左右，但不超过60℃的温水可加速絮凝剂溶解；
（3） 溶解时将PAM缓慢撒入水中，一次撒多会出现难溶胶团；在可能的条件下，采用分步投加将更有利于絮凝剂的均匀分布；
（4） 当聚丙烯酰胺被投入水中后应尽快搅拌，使药剂与水迅速而充分混合。搅拌时不能过猛，应避开强机械搅拌和泵，否则会使3聚合物降解，搅拌应以100—300r/min为宜；
（5） 溶解度按干基控制于0.5%—0.8%，在使用前再稀释到0.08%；
（6） 使用多少，溶解多少，稀溶液易发生降解。
5．产品标准按GB/T13940—92执行
（1）胶体聚丙烯酰胺产品标准 ：
项目 指标
阴离子型 非离子型 阳离子型
外观 白色胶状 白色胶状 白色胶状
固含量≥% 8—30 8—30 8—30
分子量（万） 300—900 200—900 200—500
游离单体≤% 0.5 0.5 0.5
水解度% 5—30 ≤5 5—30
（2）聚丙烯酰胺干粉产品标准：
项目 指标
阴离子型 非离子型 阳离子型
外观 白色或微黄色粉粒
固含量≥% 90 90 90
分子量（万） 300—1800 300—1000 500—1000
游离单体≤% 0.5 0.5 0.5
水解度% 20—30 ≤5 离子度5—30
全溶时间（小时） 0.5—2 2—4 0.5—1
PH值 碱 中 酸
聚甲基丙烯酸甲酯 以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯应用最广泛。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。一、性能聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料，密度为1.18-1.19g/CM3，折射率较小，约1.49，透光率达92%，雾度不大于2%，是优质有机透明材料。1.力学性能聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材（例如航空用有机玻璃板材）拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。其断裂伸长率仅2%-3% ，故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂，但断裂时断口不像聚苯乙烯和普通无机玻璃那样尖锐参差不齐。40℃ 是一个二级转变温度，相当于侧甲基开始运动的温度，超过40℃ ,该材料的韧性，延展性有所改善。聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低，容易擦伤。聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关，随作用时间增加，强度下降。经拉伸取向后的聚甲基丙烯酸甲酯（定向有机玻璃）的力学性能有明显提高，缺口敏感性也得到改善。聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性并不高，它的玻璃化温度虽然达到104℃，但最高连续使用温度却随工作条件不同在65℃-95℃之间改变，热变形温度约为96℃（1.18MPa），维卡软化点约113℃。可以用单体与甲基丙烯酸丙烯酯或双酯基丙烯酸乙二醇酯共聚的方法提高耐热性。聚甲基丙烯酸甲酯的耐寒性也较差，脆化温度约9.2℃。聚甲基丙烯酸甲酯的热稳定性属于中等，优于聚氯乙烯和聚甲醛，但不及聚烯烃和聚苯乙烯，热分解温度略高于270℃，其流动温度约为160℃，故尚有较宽的熔融加工温度范围。聚甲基丙烯酸甲酯的热导率和比热容在塑料中都属于中等水平，分别为0.19W/CM.K和1464J/Kg.K2.电性能聚甲基丙烯酸甲酯由于主链侧位含有极性的甲酯基，电性能不及聚烯烃和聚苯乙烯等非极性塑料。甲酯基的极性并不太大，聚甲基丙烯酸甲酯仍具有良好的介电和电绝缘性能。值得指出的是，聚甲基丙烯酸甲酯乃至整个丙烯酸类塑料，都具有优异的抗电弧性，在电弧作用下，表面不会产生碳化的导电通路和电弧径迹现象。20℃是一个二级转变温度，相应于侧甲酯基开始运动的温度，低于20℃，侧甲酯基处于冻结状态，材料的电性能比处于20℃以上时会有所提高。3. 耐化学试剂及耐溶剂性聚甲基丙烯酸甲酯可耐较稀的无机酸，但浓的无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧化钠、氢氧化钾可使它浸蚀，可耐盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇类溶胀，并产生应力开裂，不耐酮类、氯代烃和芳烃。它的溶解度参数约为18.8(J/CM3)1/2 ，在许多氯代烃和芳烃中可以溶解，如二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、甲苯等，乙酸乙烯和丙酮也可以使它溶解。聚甲基丙烯酸甲酯对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵抗能力。4.耐侯性聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的耐大气老化性，其试样经4年自然老化试验，重量变化，拉伸强度、透光率略有下降，色泽略有泛黄，抗银纹性下降较明显，冲击强度还略有提高，其它物理性能几乎未变化。5.燃烧性聚甲基丙烯酸甲酯很容易燃烧，有限氧指数仅17.3。二、聚甲基丙烯酸甲酯的加工（一）工艺特性1.聚甲基丙烯酸甲酯含有极性侧甲基，具有较明显的吸湿性，吸水率一般在0.3%-0.4%，成型前必须干燥，干燥条件是80℃-85℃下干燥4-5h 。2.聚甲基丙烯酸甲酯在成型加工的温度范围内具有效明显的非牛顿流体特性，熔融粘度随剪切速率增大会明显下降，熔体粘度对温度的变化也很敏感。因此，对于聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工，提高成型压力和温度都可明显降低熔体粘度，取得较好的流动性。3.聚甲基丙烯酸甲酯开始流动的温度约160℃，开始分解的温度高于270℃，具有较宽的加工温度区间。4.聚甲基丙烯酸甲酯熔体粘度较高，冷却速率又较快，制品容易产生内应力，因此成型时对工艺条件控制要求严格，制品成型后也需要进行后处理。5.聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其变化范围都较小，一般约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高的塑件。6.聚甲基丙烯酸甲酯切削性能甚好，其型材可很容易地机加工为各种要求的尺寸。（二）加工工艺聚甲基丙烯酸甲酯可以采用浇铸、注塑、挤出、热成型等工艺。1.浇铸成型浇铸成型用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。浇铸成型后的制品需要进行后处理，后处理条件是60℃下保温2h， 120℃下保温2h2.注塑成型注塑成型采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。表1是聚甲基丙烯酸甲酯注塑成型的典型工艺条件。表1聚甲基丙烯酸甲酯注塑工艺条件工艺参数 螺杆式注塑机 柱塞式注塑机料筒℃温度 后部 180-200 180-200中部 190-230 前部 180-210 210-240喷嘴温度℃ 180-210 210-240模具温度℃ 40-80 40-80注射压力MPa 80-120 80-130保压压力MPa 40-60 40-60螺杆转速rp.m-1 20-30 注塑制品也需要后处理消除内应力，处理在70-80℃热风循环干燥箱内进行，处理时间视制品厚度，一般均需4h左右。3.挤出成型聚甲基丙烯酸甲酯也可以采用挤出成型，用悬浮聚合生产的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型的型材，其优点是生产效率高，特别是对于管材和其它用浇注法时模具。难以制造的型材。挤出成型可采用单阶或双阶排气式挤出机，螺杆长径比一般在20-25。表2是挤出成型的典型工艺条件。表2聚甲基丙烯酸甲酯挤出成型工艺条件工艺参数 片材 棒材螺杆压缩比 2 2料筒℃温度 后部 150-180 150-180中部 170-200 170-200前部 170-230 170-200挤出压力MPa 2．8-12．4 0．7-3．4进料口温度℃ 50-80 50-80口模温度℃ 180-200 170-1904.热成型热成型是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形状制品的过程，将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具框架上，加热使其软化，再加压使其贴紧模具型面，得到与型面相同的形状，经冷却定型后修整边缘即得制品。加压可采用抽真空牵伸或用对带有型面的凸模直接加压的方法。热成型温度可参照表3推荐的温度范围。采用快速真空低牵伸成型制品时，宜采用接近下限温度，成型形状复杂的深度牵伸制品时宜采用接近上限温度，一般情况下采用正常温度。表3下限温度 上限温度 正常温度 冷却温度149℃ 193℃ 177℃ 85℃此外，型材也可采用车、铣、钻、裁等机械加工方法。四、聚甲基丙烯酸甲酯的应用聚甲基丙烯酸甲酯作为性能优异的透明材料广泛应用在以下各方面：1．灯具、照明器材，例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。2． 光学玻璃，例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、菲涅耳透镜、相机透光零。3．制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。4．制备光导纤维。5．商品广告橱窗、广告牌。6．飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料）。7．各种医用、军用、建筑用玻璃。
一、聚醚酰亚胺（PEI）的特性概述
聚醚酰亚胺树脂是一种无定型热塑性树脂，简称PEI。
⒈ 杰出的耐高温、高强度、高模量;
⒉ 广泛的耐化学药剂性;
⒊ 天性难燃，燃烧时烟气排放量低而且低毒(某些牌号在厚度为0.25mm～0.40mm时，具有UL94 V-0额定值);
⒋ 在极广的温度和频率范围内，介电常数和损耗因数保持高度的稳定性;
⒌ 高透明(深琥珀色→浅琥珀色).
二、PEI应用简表：
特性
自身阻燃达V-0(1.6mm) 电气/电子应用、高端连接器(光纤电讯器材)
燃烧时烟气释放低而且低毒(PH=5.7) 飞机、航空器、飞行器(内部件零件及电线电缆)
耐辐射(柔性改性) 核电站(内部件零件及电线电缆)
长期耐热性(RTI)达356℉（180℃）、不吸收微波 饮食服务（可烘烤）、食品设备、公共炊具
尺寸稳定性 高温照明聚光圈及反射镜、灯杯、紧固件
高温强度、高模量、高流动性 汽车发动机罩下的应用、适合薄壁设计
耐水解、极强的化学稳定性 医疗器材、托盘、水泵压力部件(反复冲洗、高温杀菌)
波焊和汽焊稳定性 电气/电子应用、高端连接器(光纤电讯器材)
FDA和NSF级 医疗器械、器皿、HVAC应用
关于生物化学与高分子材料方面的前景~
浅谈生物可降解高分子材料的开发利用
［摘要］我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。本文探讨了生物可降解高分子材料现阶段的开发应用情况。
［关键词］高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式： 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏； 微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI 公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。 2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
［1］ 侯红江,陈复生,程小丽,辛颖.可生物降解材料降解性的研究进展［J］.塑料科技,2009, (03):89-93.
［2］ 翟美玉,彭茜.生物可降解高分子材料［J］.化学与粘合,2008,(05).
生物学中的高聚物一般考虑多聚体。主要包括蛋白质、核酸和多糖。
这些物质通常由小分子物质（单体）通过脱水缩合反应形成，分子量较高，因而称为高聚物。
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高分子是什么 - ******
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简介高分子的聚集态结构、涵盖的内容 - ******
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#舌纨# 分类方法很多: 按常温状态下分类 塑料(聚乙烯,聚丙烯,聚碳酸酯,聚苯乙烯等) 橡胶(天然橡胶,丁基橡胶,丁苯橡胶,硅橡胶等) 胶黏剂(环氧树脂,丙烯酸酯,酚醛树脂) 按热行为分类 热固性树脂,加热交联固化,降温后无变化(酚醛树脂,环氧树脂等) 热塑性树脂,可反复加热降温分别使其软化使其变硬(聚乙烯,聚丙烯,聚碳酸酯,聚苯乙烯等) 按用途分类 常用塑料(聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等) 工程塑料(聚醚醚酮,聚砜,聚苯硫醚等) 生物应用高分子(聚乳酸等)
