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        聚丙烯酰胺系列
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        石油鉆井助洗劑

        來源:金輝濾材 發布日期:17-03-07 作者:Admin 瀏覽:

           聚丙烯酸鈉的用途在合成洗滌劑中通常是使用磷酸鹽(如三聚磷酸鹽)和鋁鹽(如鋁硅酸鈉、4A沸石、高嶺土、膨潤土硫酸鋁)作為助洗劑,使用磷酸鹽作為助洗劑,其洗滌廢水排入湖泊、河流后會產生“富營養化”,使水藻類、水生植物異常繁殖并很快死亡,導致了水質的污濁和缺氧,給其它水生物的生長帶來威脅,也就是說,由于合成洗滌劑中磷酸鹽的存在,在其使用過程中會給環境造成污染。因此,進入七十年代后美國、加拿大、瑞士和瑞典等國家規定了在合成洗漆劑的生產中限制或禁止使用磷酸鹽,以后其它一些國家也相繼作出了類似的規定。預計九十年代末期,歐洲合成洗滌劑將全部實行無磷化,同時科學研究表明,鋁鹽可導致植物、動物、人類慢性中毒(嚴重時可導致生物死亡),即對生物同樣是有害的。因此,合成洗滌劑僅僅做到無磷化是不夠的,還應做到無鋁化。只有無磷無鋁的合成洗滌劑才可能稱得上為無毒、無污染的洗滌劑。

          用聚丙烯酸鈉作為助洗劑是制造無毒、無污染洗滌劑較為理想的方法。聚丙烯酸鈉是一種新型高效的洗滌助劑,可以取代目前洗滌劑中普通使用的三聚磷酸鹽和其它鋁鹽,從而消除了因使用三聚磷酸鈉和鋁鹽所排出的廢水對環境的污染。聚丙烯酸鈉的助洗性能遠遠優于傳統的三聚磷酸鈉,洗滌效果相當于5倍同重量的三聚磷酸鈉,即用量僅為三聚磷酸鈉的1/5,可降低洗滌劑的成本,獲得明顯的經濟效益。

          目前,我國洗滌劑年產量約200萬噸,約需三聚磷酸鹽30-40萬噸。若完全用聚丙烯酸鈉代替,則每年需聚丙烯酸鈉6-8萬噸?梢娛袌鋈萘繕O大。若生產40%固含量的聚丙烯酸鈉液體產品3000噸,可滿足6萬噸/年洗滌劑的生產裝置配套需要。

          聚丙烯酸鈉作為助洗劑的作用機理是聚丙烯酸鈉具有這樣的一些作用:對金屬離子有螯合作用、起堿性緩沖作用、具有使污垢向水中分散和防止污垢向織物再附著搞沉積作用,因此聚丙烯酸鈉對膠體懸浮液有很好的凝聚(螯合)作用,這來源于它的表面電荷的中和特性,即它與帶正電荷的懸浮粒子構成準離子鍵,這時由于靜電斥力,聚丙烯酸鈉的羧基使柔性聚合物適當地伸展,使懸浮粒子的吸附(凝聚)及粒子之間的交聯容易進行。若聚合物周圍有Na+離子和Ca2+離子存在時,則Ca2+離子更容易吸附(固定)。隨著多分子系吸附表面電荷反轉,帶有親水性增大,顯示保護膠作用,使粒子分散體系穩定,從而顯示出聚丙烯酸鈉是一種高效的洗滌助劑。

          除此之外,聚丙烯酸鈉還廣泛地應用于化工、造紙、紡織、鑄造、輕工、石油開采、水處理、食品、醫藥、農業等其它領域。

          1.增稠劑(1)用作印花增稠劑與天然糊和改性天然糊增稠劑相比,聚丙烯酸鈉增稠劑給色量高鮮艷、圖案清晰、和諧、手感好。用聚丙烯酸鈉作增稠劑配制的漿液粘度高、容易攪拌、泵送和涂漿。用少量的聚合物就能得到較高的增稠效果,并減少了排放污染。

          (2)染料防遷移劑滌/棉混紡織物用含有聚丙酸鈉的配方染色,熱熔時,可防止染料遷移。將滌/棉紡織物在含2%的聚丙烯酸鈉溶液(聚合度700)20份,7.5%U-nithran棕BGF20份染料浴中浸乳,乳液率70%,干燥,在200加熱1.5分鐘,這樣加工成的染色纖維沒有染料遷移。

          (3)作吸液纖維和保濕敷料將聚丙烯酸鈉加到專門設計的具有吸液能力的無紡纖維素纖維內,可以增加吸收人體排汗的能力。用聚丙烯酸鈉、海藻酸鈉、明膠混合物可配成用于碰傷、扭傷、發炎癥狀的保濕敷料,吸水(或保持水分)可達60%。

          (4)濃縮天然橡膠膠乳將低分子量聚丙烯酸鈉加入40%天然橡膠膠乳中,結果分成一清澈液層和一更濃(接近60%)膠乳層。將地毯襯里浸漬上這種增稠的膠乳,可制成有彈性的防滑地毯,若在有一定外形的纖維上浸漬這種增稠的膠乳,可制得諸如手套等的各類膠乳制品。

          選用聚丙烯酸鈉作增稠劑,還可調節膠乳涂料到需粘度范圍,以滿足涂刷、噴淋的要求。增稠后的涂料組分穩定、粘度變化小。

          2.分散劑(1)水質穩定劑采用低分子量聚丙烯酸鈉作水質穩定劑,其防垢效果顯著。循環冷卻水中添加低分子量聚丙烯酸鈉,能使鈣離子的飽和濃度提高好幾倍。鈣離子濃度很高時,可能有垢析出,然而由于聚丙烯酸鈉被吸附在晶體表面,妨礙了晶粒的聚集,形成的垢層很疏松,易被水流沖刷掉。從而達到防垢、消垢的目的。

          (2)鉆井泥漿的降失水劑在鉆井泥漿中加入聚丙烯酸鈉可提高漿的潤滑性和穩定性,降低鉆井泥漿的失水,有效地防止卡鉆和解卡鉆,提高鉆井效率。

          (3)油井壓裂液將聚丙烯酸鈉配成0.5-2%的水溶液,壓入井下地層,使地層斷裂。聚丙烯酸鈉水溶液不僅具有增稠攜砂、降低壓裂液流失的作用,而且還有緩阻作用,能使壓力的傳遞損失下降。

          (4)水泥減水劑聚丙烯酸鈉能改善水泥在水中的分散,從而減少水泥混合時所需的水量,提高所制混凝土的強度。

          (5)顏料分散劑聚丙烯酸鈉是有效的顏料分散劑,特別對無機顏料。將顏料分散在己內酰胺中,用聚丙烯酸鈉作分散劑,加熱此混合物,制得聚酰胺模壓件。

          (6)農藥造粒展開劑農藥原體中有效成分以無機礦粉作載體,用聚丙烯酸鈉水溶液作展開劑,能制得潤濕的懸濁顆粒狀農藥。

          3.絮凝劑(1)天然水澄清高分子量的聚丙烯酸鈉在其每一個鏈節上均有一個羧基,屬于阻離子型絮凝劑。即使是渾濁的黃河水,加入10個ppm的這種絮凝劑便可以很快得到澄清。

          (2)污水中除去磷酸鹽將Mw>2X106的足量聚丙烯酸鈉充分混入含磷酸鹽的污水中,使污水懸浮的固體粒子(包括磷酸鹽)沉淀下來。

          (3)阻止污水池中的污水滲漏為了防止污水池或洼地中所蓄污水的滲漏,一般將膨潤土與形成污水池的土摻混做成池壁。但當污水中含有可溶工業廢物時,再用澎潤土來防滲就不行子。此時需釆用土壤封閉混合物。其組成是:99%(wt)的鈉型膨潤土,0.5%(wt)聚丙烯酸鈉和0.5%(wt)的酸式焦磷酸鈉。使用結果表明土壤封閉混合物比未處理過的膨潤土的效 率高10倍。

          (4)從氧化鋁中分離赤泥氧化鋁生產工藝中,拜耳法赤泥的分離洗滌采用沉降槽。為了加速赤泥沉降,傳統的方法是添加面粉、麥麩等天然高分子絮凝劑。隨著氧化鋁產量的不斷提高,沉降槽常有跑渾現象出現,F改用聚丙烯酸鈉絮凝,大大增加了拜耳法赤泥的沉降速度,澄清效果好。從而提高了沉降槽的產能和精液質量。

          (5)聯堿法制堿中氨II液的澄清在聯堿法制堿過程中,為了得到固體氯化銨,常加入固體鹽,會夾帶鈣鎂離子和泥砂。為保證質量,氨母液在碳化前須將化處理。采用在道爾型澄清桶中加入少量聚丙烯酸鈉的凈化工藝,使得澄清速度快,純度高。

          (6)糖汁澄清糖汁中懸浮著被石灰吸附的粒子,添加入量聚丙烯酸鈉后,可加速其沉降,使糖汁很快澄清。

          (7)土壤改良劑聚丙稀酸鈉能使土壤形成穩定的團粒,從而改善土壤的耕作和植物的生長,減少水從土壤中的流失,避免大雨時上層土壤被沖走。

          (8)自乳液中分離外來油在機加工中都要用乳液潤滑和冷卻金屬。這種乳液在使用過程中,常會混入不相干的外來油,它們的粘度一般比乳液中原料的油要大。倘若存留于過程中,會使乳液的潤滑性變壞,必須將積累起來的外來油從乳液中除去。方法是將聚丙烯酸鈉加到乳液里攪拌,然后在高溫下加熱,使外來油聚集起來,即可分離出來。

          4.粘合劑(1)成型粘合型聚丙烯酸鈉可配入泥漿、混凝土漿、石膏漿、嵌縫膠等之中。澆鑄成型的陶瓷在脫模時損傷率很大,若在泥漿中配入少量聚丙烯酸鈉,毛坯強度提高,脫模容易,毛坯的成品率和質量均大大提高。

          (2)食品添加劑由于聚丙烯酸鈉粘性大,乳化分散穩定性好,且耐熱,機械穩定性好,能封閉微量金屬離子,又無毒,是一種十分理想的食品添加劑。尤其適合制作面條、面包等食品,可使食品長久保持風味而不變。稱取聚丙烯酸鈉15克,丙二醇45克,水15.5公斤,攪勻。將魚、肉在此溶液中浸漬10秒鐘再放入冷庫,魚、肉表面緊裹上一層“冰衣”,魚、肉可保鮮六個月。聚丙烯酸鈉還能作桔子汁的增稠劑,冰淇淋內添加少量聚丙烯酸鈉,具有安全作用。

          5.超高吸水性樹脂紙、棉和泡沫塑料等常用吸水性材料,只能吸收其自身重量的10-20倍水,而用聚-y-巰丙基硅氧烷作引發劑,將丙烯酸和小量交聯劑對二乙烯基苯,在四氯化碳和氫氧化鈉水溶液中進行共聚,可得到吸水量400倍以上的超高吸水性聚丙烯酸鈉?勺鬓r業和園藝的土壤保水劑,工業用脫水劑和增稠劑,各種吸水性的生理用品及醫療衛生用品等。用途很廣,越來越受到人們的重視。

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