聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺單體聚合而成的。

丙烯酰胺單體的來源

化學(xué)合成法：丙烯酰胺主要是通過化學(xué)合成得到。以丙烯腈為原料，在催化劑（如骨架銅）的作用下，與水發(fā)生水解反應(yīng)生成丙烯酰胺。這個(gè)反應(yīng)過程需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，包括溫度、壓力和反應(yīng)時(shí)間等。例如，反應(yīng)溫度在 80 - 100℃左右，壓力維持在適當(dāng)水平，這樣才能保證丙烯腈高效地轉(zhuǎn)化為丙烯酰胺。

微生物法：部分丙烯酰胺也可以通過微生物發(fā)酵的方式生產(chǎn)。利用特定的微生物菌株，在合適的培養(yǎng)基和發(fā)酵條件下，這些微生物可以將底物（如丙烯腈或其他相關(guān)化合物）轉(zhuǎn)化為丙烯酰胺。這種方法相對(duì)化學(xué)合成法，具有反應(yīng)條件溫和、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，但產(chǎn)量和效率受到微生物生長特性等因素的限制。

聚合過程

水溶液聚合：這是較常見的聚合方法之一。將丙烯酰胺單體溶解在水中，加入引發(fā)劑（如過硫酸銨、偶氮二異丁腈等）來引發(fā)聚合反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基，這些自由基會(huì)攻擊丙烯酰胺單體中的雙鍵，使雙鍵打開，然后單體之間相互連接形成聚丙烯酰胺分子鏈。例如，過硫酸銨在加熱或光照等條件下分解產(chǎn)生硫酸根自由基，它引發(fā)丙烯酰胺單體聚合，反應(yīng)過程中會(huì)放出熱量，需要適當(dāng)控制反應(yīng)溫度，避免局部過熱而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

反相乳液聚合：把丙烯酰胺單體分散在油相（如有機(jī)溶劑）中，利用乳化劑形成乳液體系，再加入引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)。這種方法可以有效控制聚合物的分子量和分子量分布，得到的聚丙烯酰胺產(chǎn)品具有良好的溶解性和流動(dòng)性。不過，反相乳液聚合需要使用有機(jī)溶劑，這帶來一定的安全隱患和環(huán)境污染問題。

懸浮聚合：使丙烯酰胺單體在懸浮劑的作用下，以小液滴的形式懸浮在不互溶的介質(zhì)（如水或其他有機(jī)溶劑）中，然后加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。這種方法生產(chǎn)的聚丙烯酰胺產(chǎn)品顆粒度比較均勻，但生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量的控制難度較大。