我國是世界非常大的聚丙烯酰胺消費(fèi)國。目前我國聚丙烯酰胺主要用在石油開采、水處理和造紙行業(yè)。陽離子聚丙烯酰胺作為絮凝劑,主要應(yīng)用于工業(yè)上的固液分離過程,包括沉降、澄清、濃縮及污泥水等工藝,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、冶金、選礦、染色和制糖工業(yè)等行業(yè)的廢水處理。
聚丙烯酰胺用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉淀及污泥脫水。通過其所含的正電荷基團(tuán)對污泥中的負(fù)電荷有機(jī)膠體進(jìn)行電性中和作用及高分子優(yōu)異的架橋凝聚功能,促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物,從其懸浮液中分離出來,效果明顯,投加量少。聚丙烯酰胺雖然對水的表面張力作用很小,但分子中有活性基團(tuán),吸附于界面之后,能改變界面狀態(tài),聚丙烯酰胺具有良好的熱穩(wěn)定性,溶于水,不溶于除醋酸、丙酸氯代乙酸、丙烯酸、乙二醇、甘油之外的其它溶劑。
聚丙烯酰胺作為一類重要的絮凝劑、增稠劑、減阻劑、鉆井液處理劑、表面活性劑、土壤改良劑、水土保失劑、種子包衣劑、紙力增強(qiáng)劑等而廣泛用于石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè),有百業(yè)助劑之稱。
在石油開采方面,聚丙烯酰胺具有增稠、絮凝和對流體變性的調(diào)節(jié)作用。可用作鉆井液的增稠劑、穩(wěn)定劑和沉降絮凝劑。將聚丙烯酰胺加入鉆井液中,可以增加鉆井液的稠度,提高懸浮力,使鉆井液分散均勻,控制失水,增加穩(wěn)定性,降低摩阻、提高固井速度;在三次采油中加入聚丙烯酰胺,可增加驅(qū)油能力,避免擊穿油層,提高油床開采收率;聚丙烯酰胺可作壓裂液添加劑,可以增加粘度,提高懸砂能力,降低濾失,減少摩阻;還可用作水油比例控制劑、緩速劑、暫堵劑等在水處理中、聚丙烯酰胺絮凝劑可用于城市污水、生活污水、工業(yè)廢水等處理以及各種地下水和工業(yè)懸浮液的固液分離。在紡織工業(yè)中,聚丙烯酰胺作為織物后處理的上色劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐真菌的保護(hù)層;利用它的吸濕性強(qiáng)的特點,能價低紡細(xì)紗時的斷線率。
在造紙中,添加在聚合過程中控制不同的工藝條件或?qū)氩煌墓倌芑鶊F(tuán)的中中等相對分子質(zhì)量,即分力量為(100-400)萬的PAM產(chǎn)品,可以增加紙纖維間的結(jié)合力,即增加紙張的干撕裂強(qiáng)度、改善施膠度、加快紙張在網(wǎng)部的濾水性,增加短纖維和填料,特別是微顆粒填料的(如鈦白粉)保留率,加快“白水”中懸浮物的沉降速度還可沉淀污水、減少污染。在電解冶金中添加聚丙烯酰胺,可改善金屬在陰極沉積的質(zhì)量,并增加電流效率。在采礦、洗煤中,采用聚丙烯酰胺做絮凝劑,可促進(jìn)固體沉降,使水澄清,同時可回收大量有用的固體顆粒,避免對環(huán)境造成污染;用作印染助劑時,可使產(chǎn)品附著牢度大,鮮艷度高。在制糖業(yè)中,聚丙烯酰胺可加速蔗汁中細(xì)粒子的下沉,促進(jìn)過濾性能和提高濾液清澈度。在養(yǎng)殖業(yè)中,聚丙烯酰胺可改善水質(zhì),增加水的透光性能,從而改善水的光合作用。此外,聚丙烯酰胺還可以用過隧道、水壩等工程堵水固沙的化學(xué)灌漿和水下、地下建筑物的防腐劑,還可用作土壤改良劑、纖維改性劑、粘結(jié)劑、光敏樹脂交聯(lián)劑等。