化學(xué)結(jié)構(gòu)
聚丙烯酰胺(PAM):它是由丙烯酰胺(CH?=CHCONH?)單體通過(guò)聚合反應(yīng)形成的高分子聚合物。分子鏈主要由碳 - 碳鍵連接,并且含有大量的酰胺基(-CONH?)。根據(jù)聚合反應(yīng)條件和單體的不同組合,聚丙烯酰胺可以分為陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型。例如,陰離子型聚丙烯酰胺是在丙烯酰胺聚合過(guò)程中引入帶有負(fù)電荷的基團(tuán),如羧基(-COOH);陽(yáng)離子型則引入正電荷基團(tuán),如季銨鹽基團(tuán)。
聚酰胺(PA):是由二胺和二酸或者內(nèi)酰胺通過(guò)縮聚反應(yīng)制成。分子鏈中含有大量的酰胺鍵(-CONH -),并且其結(jié)構(gòu)單元的組成比較多樣化。例如,常見的尼龍 - 66 是由己二酸和己二胺縮聚而成,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為 [-NH (CH?)?NH - CO (CH?)?CO - ]?。聚酰胺分子鏈間可以形成氫鍵,這使得聚酰胺具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。
物理性質(zhì)
溶解性:聚丙烯酰胺:在水中有較好的溶解性,特別是在適當(dāng)攪拌和合適溫度下。不過(guò),溶解速度會(huì)因分子量大小而異,分子量越高,溶解越慢。它也能在一些極性有機(jī)溶劑中溶解,但溶解性不如在水中好。
聚酰胺:一般情況下,聚酰胺在常見的有機(jī)溶劑中的溶解性有限。例如尼龍 - 66 在常溫下難溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,但在高溫和特定的強(qiáng)極性溶劑(如濃硫酸)中有一定的溶解性。部分聚酰胺在水中的溶解性較差,但一些聚酰胺品種(如聚酰胺 - 6)在水中有一定的吸水性。
熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性:聚丙烯酰胺:熱穩(wěn)定性相對(duì)較差,在較高溫度下容易發(fā)生分解。不同類型的聚丙烯酰胺分解溫度有所差異,但一般在 200 - 300℃左右開始分解。
聚酰胺:具有較高的熔點(diǎn)和較好的熱穩(wěn)定性。例如尼龍 - 66 的熔點(diǎn)在 260℃左右,并且在一定溫度范圍內(nèi)能保持其機(jī)械性能。這是因?yàn)榫埘0贩肿渔滈g的氫鍵作用使其結(jié)晶度較高,從而提高了熱穩(wěn)定性。
機(jī)械性能:
聚丙烯酰胺:本身機(jī)械性能較弱,主要以溶液形式用于增稠、絮凝等功能。其固體狀態(tài)下,強(qiáng)度和韌性較低。
聚酰胺:具有優(yōu)異的機(jī)械性能,如高強(qiáng)度、高韌性和耐磨性。這使得聚酰胺廣泛用于制造各種需要承受機(jī)械應(yīng)力的產(chǎn)品,如纖維用于制造繩索、工程塑料用于制造機(jī)械零件等。
應(yīng)用領(lǐng)域
聚丙烯酰胺:
水處理領(lǐng)域:作為絮凝劑,用于污水處理和飲用水凈化,通過(guò)吸附架橋和電荷中和作用去除水中的懸浮顆粒和膠體。在工業(yè)廢水處理中,對(duì)于印染廢水、造紙廢水等含有大量雜質(zhì)的廢水有很好的處理效果。
石油開采行業(yè):用于提高原油采收率,作為驅(qū)油劑可以改善油水流度比。還能在鉆井過(guò)程中調(diào)節(jié)泥漿的性能,防止井壁坍塌,攜帶巖屑等。
造紙工業(yè):用作紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、助留助濾劑,提高紙張的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。例如,在紙張濕部添加聚丙烯酰胺可以使紙張纖維更好地交織在一起,增強(qiáng)紙張強(qiáng)度。
聚酰胺:
紡織行業(yè):聚酰胺纖維(如尼龍纖維)用于制造服裝、家紡等產(chǎn)品。其具有良好的耐磨性、彈性和吸濕性,使制成的衣物舒適且耐用。例如,尼龍絲襪就是利用聚酰胺纖維的這些特性。
汽車工業(yè)和機(jī)械工程領(lǐng)域:聚酰胺作為工程塑料用于制造汽車零部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)部件、內(nèi)飾件)和各種機(jī)械零件(如齒輪、軸承等)。其高強(qiáng)度和良好的耐疲勞性能夠滿足機(jī)械性能要求。
電子電器行業(yè):用于制造電線電纜的絕緣層、電器外殼等。聚酰胺的電絕緣性能和機(jī)械性能使其能夠在這些應(yīng)用中發(fā)揮作用。