1 、化学结构

聚丙烯酰胺 (PAM) 是由丙烯酰胺 ( 单体 ) 引发聚合而成的水溶性链状聚合物。它不溶于汽油、煤油、苯等有机溶剂。由于聚丙烯酰胺在水中不解离，所以它的链节在水中不带离子，是一种非离子型聚合物。

由于聚丙烯酰胺链节上不带电荷，分子在溶液中容易卷曲，其增粘能力较差。链节中的— CONH 2 基团又具有孤电子对，在地层中被孔隙表面吸附量较大。因此，它不是一种很好的流度控制剂。

聚丙烯酰胺 (PAM) 与碱反应即生成部分水解聚丙烯酰胺。

部分水解聚丙烯酰胺在水中发生解离，产生－ COO - 离子，使整个分子带负电荷，所以部分水解聚丙烯酰胺为阴离子型聚合物。由于部分水解聚丙烯酰胺分子链上有－ COO - ，链节上有静电斥力，在水中分子链较伸展，故增粘性好。它在带负电的砂岩表面上吸附量较少，因此，是目前最适合于流度控制的聚合物。

2 、 HPAM  在水溶液中的分子形态

HPAM 分子是柔性链结构，在高分子化学中有的被称为无规线团。实际上，水解聚丙烯酰胺不像黄原胶的螺旋结构那样具有刚性结构。但像黄原胶一样， HPAM 是聚电解质，因此它与溶液中的离子会发生强烈反应。然而，由于水解聚丙烯酰胺链是柔性的，它可能更加容易受到水溶剂的离子强度的影响，因此，其溶液性质对盐度 / 硬度比黄原胶更加敏感。

3 、聚丙烯酰胺的合成

从石油裂解得到的丙烯出发制造聚丙烯酰胺的过程包括合成丙烯晴、合成丙烯酰胺、合成丙烯酸、聚合等。

(1) 丙烯晴的合成

目前工业上普遍采用氨氧化法，此法对丙烯的纯度要求不高，反应生成乙睛、丙烯醛、氢胺酸等易分离和可综合利用的副产品。

(2) 丙烯酰胺的合成

作为丙烯酰胺早期合成技术的硫酸水合工艺已基本淘汰，现在工业上广泛采用了骨架铜催化水合法。

(3) 丙烯酸的合成

尽管有些工厂仍然沿用丙烯晴水解之类的工艺生产丙烯酸，但是从 20 世纪 80 年代开始建立的新工厂都采用丙烯氧化工艺。

(4) 聚合

丙烯酸与丙烯酰胺可以通过热、引发剂、 g   射线辐照等引发聚合。部分水解聚丙烯酰胺也可以通过共聚制得。

4 、聚丙烯酰胺的形态

聚丙烯酰胺在不同的生产工艺条件下，可制成三种物理形态：干粉、乳液和水溶液。不同产品形态有着不同的物性指标及储运和使用条件，在实际使用中，不同形态的产品各有利弊。表 9-1 为不同形态的聚丙烯酰胺产品应用性能对比结果。

(1) 水溶液产品的聚合物固含量低，适用于就地生产就地使用。它可以免除干燥和造粒工艺，降低成本。

(2) 乳液产品为外观粘稠的白色液体，表观粘度约为 250mP a ·  s ，在显微镜下观测到聚丙烯酰胺以固体微粒分散于轻质矿物油中，粒径为 1~2 m m 。从分散体系的分类而言，它是一种悬浮液，属于不稳定体系，当环境温度高于 30 ℃，易于发生沉淀结块而无法使用。体系的凝固点为 -10 ℃，凝固后为冰糕状，再次融为液体后，仍能呈现出均匀的悬浮液，对产品质量没有影响。乳液状产品的突出优点是溶解速度快，不需要专门配液装置，可直接用高压计量泵加入注水管线，经混合器与水混合，并在流动过程中充分溶解，但其有效含量不高，低于 50% 。
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