全面分析聚丙烯酸鈉可以應用在哪些方面

【資料簡介】

全面分析聚丙烯酸鈉可以應用在哪些方面

聚丙烯酰胺為白色粉末，無臭、無味，吸濕性強。具有親水和疏水基團的高分子化合物。緩慢溶于水形成極度黏稠的透明液體，其黏度并非因吸水脹潤而成，而是由于它分子鏈的增長，表現為黏度增大而形成高黏度溶液，其黏度為CMC及海藻酸鈉的15～20倍。加熱處理、中性鹽類、有機酸對其黏性影響很小，堿性時黏度增大。加熱至300℃時不分解。

但當pH4以下時，會產生沉淀。在食品中，它可增強面粉中的蛋白質黏結力，使淀粉粒子相結合，分散滲透到蛋白質的網狀結構中，形成質地致密、穩定的面團膠體，使面團表面光滑而具有光澤，保水性強，可使水分均勻保持在面團中，防止干燥，與蛋白質相互作用可改善蛋白質結構，增強食品的彈性，改善組織。

聚丙烯酸鈉根據相對分子質量大小的差異而具有不同的用途，可分為低相對分子質量聚丙烯酸鈉(約1 000～5 000)，主要起分散作用；中相對分子質量(約l04～l06)，主要起增稠作用；高相對分子質量(約l06～107)，主要起絮凝作用。對于超低相對分子質量(700以下)的聚丙烯酸鈉鹽的用途還未開發，超高相對分子質量的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，主要用作吸水劑。

聚丙烯酸鈉應用領域覆蓋日用化學工業、農業、石油工業、工業循環水系統、礦業、涂料、造紙、紡織、建筑和醫藥衛生等行業。由于其應用領域的拓展，合成聚丙烯酸鈉的技術得到迅速發展。通過丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應得到丙烯酸鈉單體，除去醇類，經濃縮后調pH，以過硫酸銨為催化劑聚合而成。
應用
1. 低相對分子質量的聚丙烯酸鈉的應用
低相對分子質量的聚丙烯酸鈉具有廣泛的用途，特別是相對分子質量小于2×l04的聚丙烯酸鈉應用更為迅速，在日用化工領域主要用作水溶性表面活性劑、洗滌助劑等。因為聚丙烯酸鈉具有螯合多價離子、分散污垢團粒和鈣皂的作用，在污垢顆粒上有很強的吸附力，能提高陰離子表面活性劑的去污力。而且它具有良好的熱穩定性和較強的抗冷水、硬水的能力，生物降解度高；在特種洗滌劑、清洗粉中可部分替代三聚磷酸鈉以減少對環境的污染。

低相對分子質量聚丙烯酸鈉有良好的水溶性和較大的極性，能夠結合水中的鈣、鎂等多價離子形成可溶的鏈狀陰離子體，因此它在工業熱交換設備中應用較廣，主要用作鍋爐防垢和阻垢用劑。相對分子質量在500- 5000的低相對分子質量聚丙烯酸鈉主要起分散劑作用。

在石油工業的油田化學領域用作降黏劑和鉆井泥漿穩定劑等；在涂料、造紙、陶瓷及紡織工業用作顏料分散劑；此外在金屬材料中用作新型的淬火劑；在橡膠工業用作增稠劑；在氯化銨等無機鹽中作防結塊劑；在采礦中作礦物浮選劑。它在食品工業、皮革工業、印刷業、塑料工業、醫學、藥學及金屬離子廢液的金屬回收等方面也見到應用。

2. 中、高相對分子質量聚丙烯酸鈉的應用
中、高相對分子質量聚丙烯酸鈉易溶于水，且其吸附和結構上空間效應的影響。使溶液中的少量正電荷離子以沉淀的形式沉聚出來。故中、高相對分子質量聚丙烯酸鈉作為絮凝劑可用于電解食鹽水精制、氧化鋁生產中成赤泥的分離及工業污水的處理等方面。中、高相對分子質量聚丙烯酸鈉在生物方面對動植物蛋白的絮凝有作用。

可以用于回收食品工業廢水中的大量蛋白質。高相對分子質量聚丙烯酸鈉能產生寬廣范圍的黏度和流動性，低添加量可產生高黏度，且產品黏度受環境溫度的影響較小。還能使不溶性組分永懸浮于體系中，有助于提高產品的穩定性，延長成品的儲存期。因此它在日用化學工業中常用作化妝品(如面膜、護膚霜等)增稠劑，對化妝品乳液的穩定性起著相當重要的作用，配方師不必受各原料之間的兼容性限制，使療效性化妝品更趨于功能化、多元化；利用其成膜性制成頭發定型劑、睹喱水等。還可用作食品保鮮劑。

由于中、高聚丙烯酸鈉無毒又溶于水，食用前稍加洗滌即可除去。且聚丙烯酸鈉在食品表層能形成一層高分子膜，可使食品隔絕空氣，聚丙烯酸鈉對金屬離子的螯合作用也有助于防止食品的腐敗。

在石油工業的油田化學領域，可用作鉆井液的增黏劑、降濾失劑及黏土穩定劑等；在冶金方面，用作鑄造過程的砂型黏合劑，使砂型耐用鑄件質量好；在紡織方面，可用于合成纖維改性，使化纖染牢固、耐曬且光澤鮮艷；將其加入到陶瓷坯體用作陶瓷料漿減水劑，且對坯體干燥強度有一定的增強作用。此外還可用于墻體材料黏結劑、農藥防漂散劑；酸化液及制藥等方面的增稠劑等等。

3. 聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂的應用
由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂具吸水量大、保水性強和安全無毒等特點，使其在很多領域廣泛應用，其產品形態很多，不同的形態分別滿足不同的用途。在日化工業中應用最為廣泛，如化妝品方面在制造護膚霜、香水和花露水等化妝品的過程中可加質量分數0.5％ ～1.0％的高吸水性樹脂，既可防止香料和酒精的揮發又可保持香味持久，還起保水增稠、滋潤皮膚的作用。

由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂具有親水性基團，使其在水、酒精中的溶解性好，因此用它作頭發定型劑，在干燥時有耐潮性，但洗發時又具有親水性易去除。在染發劑中加入聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂，可提高染發效果；此外還可作為增稠劑、殺菌劑來配制營養型藥物型化妝品。在留香材料方面，利用高吸水性樹脂對香料有較好的吸附作用和緩慢釋放作用，制成的空氣新鮮膠、飄香紙和芳香凝膠片的香味持久。

在衛生用品方面，如夾到多層片當的粉狀樹脂可制成兒童紙尿片和婦女衛生巾，具有質量輕、吸液量大和保水性好等優點；還可制成成人用尿袋、紙巾、毛巾和鞋墊等。此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂還可用作食品保鮮包裝材料和食品的增稠、保形添加劑(高吸水性樹脂添加量一般小于0.2％)。在農林與園藝方面，可用于農作物育種。將樹脂凝膠涂敷在種子表面，利用其吸水保水作用，提高種子發芽率和發芽速率。可作為化肥緩釋劑，如把固氮細菌或植物生長微量營養元素與樹脂混合使用可提高作物產量。

高吸水性樹脂還可用做土壤保濕劑，改良沙土地和土壤造田，這對人多地少的我國具有深遠意義。在人工造林中，用聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂處理種樹，可提高飛機播種出苗率；在苗圃移植之前用高吸水性樹脂處理幼苗根部，可防止根部水分的遺失，提高幼苗成活率，我國在這方面的應用尚處于實驗階段。由于聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂吸水后形成的凝膠比較柔軟，具有人體適應性，如對人體皮膚無刺激、無副反應、不發生炎癥且不引起血液凝固等，這些都為其在醫藥方面的應用創造了條件。

近年來聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂已初步應用于醫藥的各個方面如用于保持部分被測液的醫用檢驗試片；制成含水量大、使用舒適的外用軟膏；能吸收手術及外傷出血和分泌液、并可防止化膿的醫用繃帶和棉球；能使水分和藥物通過而微生物不能通過的抗感染性人造皮膚、人造骨骼、人工肌肉和長效凝膠等；此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂在隱形眼鏡和緩釋藥物基材等制造過程中得到應用。

土木建筑方面，利用高吸水性樹脂的水膨潤性能，可制備水溶性密封膠、密封件、管路施工潤滑劑、防節露壁紙和頂板襯墊止水板等，達到以水制水的目的；還可用于制備高強度混凝土、嵌條玻璃表面防霧劑等。此外聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂還可用于人工降雪、電子材料、涂料及消防等各個領域。