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聚丙烯酰胺什么情况下会发生降解

发布时间:2019-10-28 10:14:34     作者:波涛净水

1、自然降解

在自然条件下,聚丙烯酰胺会发生缓慢的物理降解(热、剪切)、化学降解(水解、氧化以及催化氧化)和生物降解(微生物酶解)。这些降解主要是通过激发产生自由基引起连锁氧化反应,从而造成聚合物主链断裂和相对分子质量降低,水溶液黏度损失,在对聚丙烯酰胺的稳定性研究发现,聚丙烯酰胺在水溶液中同时发生两种化学降解反应:

①水解反应,引起侧基结构的变化,由酰胺基转变为羟基;

②氧化反应,引起主链的断裂,使聚合物相对分子质量减少。氧化降解反应具有自由基连锁反应的特征,对过氧化物、还原性有机杂质以及过渡金属离子等起着活化剂作用,产生活性自由基碎片,促进聚合物氧化降解。聚合物中的过氧化物及产生的羰基化合物是引发聚合物氧化降解和光降解的主要原因。

聚丙烯酰胺实拍图

2、使用过程中发生降解

聚丙烯酰胺干粉在水中完全溶解一般需要40-90分钟,这样分子链才能完全伸展开,伸展充分的分子链才可以发挥更好的效能。

有时为了加快溶解速度,我们会采用加热的办法,溶解聚丙烯酰胺干粉的水温高,可以加快溶解速度,一般水温不能超过45℃,聚丙烯酰胺在温度高于45℃时就会降解,并且随着温度的升高降解的越来越快,直至完全失效。

在溶解聚丙烯酰胺时,搅拌速度也会使聚丙烯酰胺溶液发生降解。聚丙烯酰胺是高分子量长分子链的聚合物,在污水处理中主要靠较长的分子链结构发挥其捕捉废水中大颗粒悬浮物,使其形成较大的絮团,加快沉降。如果在溶解过程中搅拌速度过快,就会剪断聚丙烯酰胺的长分子链,影响使用效果。

3、与铁反应发生降解

聚丙烯酰胺与铁离子接触后,会导致其分子量下降,我们称为“降解”,降解后的聚丙烯酰胺溶液会失去粘稠度,在制香、工业胶水等增稠行业中使用效果较差。

聚丙烯酰胺与铁离子接触后,铁离子中某些物质会导致聚丙烯酰胺—酰胺基团的破坏,使聚丙烯酰胺的分子支链断裂,无法自由延长伸展,在水处理行业中,使用效果会明显下降。所以在储存、搬运、溶解和使用过程中,尽量减少聚丙烯酰胺与铁离子的长时间接触,以免造成自然降解,分子量下降,导致使用效果差的情况发生。

4、存放运输过程发生降解

聚丙烯酰胺长期存放,因为聚合物的缓慢降解,而使得溶液的粘度发生改变。特别是运输条件比较差是较为明显的。为此,除了采取措施改善运输环境外,还需要严格控制存放温度。存放时温度在50℃以下较好;在户外应防止阳光的直接暴晒。可在溶液中添加适量的稳定剂,如硫脲、亚硝酸钠等,以此来保持聚合物水溶剂的稳定性,能更好的达到长期存放的效果,且不会让粘度下降。

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