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聚丙烯酰胺系列

石油钻井助洗剂

来源:金辉滤材 发布日期:17-03-07 作者:Admin 浏览:

聚丙烯酰胺(PAM)

  聚丙烯酸钠的用途在合成洗涤剂中通常是使用磷酸盐(如三聚磷酸盐)和铝盐(如铝硅酸钠、4A沸石、高岭土、膨润土硫酸铝)作为助洗剂,使用磷酸盐作为助洗剂,其洗涤废水排入湖泊、河流后会产生“富营养化”,使水藻类、水生植物异常繁殖并很快死亡,导致了水质的污浊和缺氧,给其它水生物的生长带来威胁,也就是说,由于合成洗涤剂中磷酸盐的存在,在其使用过程中会给环境造成污染。因此,进入七十年代后美国、加拿大、瑞士和瑞典等国家规定了在合成洗漆剂的生产中限制或禁止使用磷酸盐,以后其它一些国家也相继作出了类似的规定。预计九十年代末期,欧洲合成洗涤剂将全部实行无磷化,同时科学研究表明,铝盐可导致植物、动物、人类慢性中毒(严重时可导致生物死亡),即对生物同样是有害的。因此,合成洗涤剂仅仅做到无磷化是不够的,还应做到无铝化。只有无磷无铝的合成洗涤剂才可能称得上为无毒、无污染的洗涤剂。

  用聚丙烯酸钠作为助洗剂是制造无毒、无污染洗涤剂较为理想的方法。聚丙烯酸钠是一种新型高效的洗涤助剂,可以取代目前洗涤剂中普通使用的三聚磷酸盐和其它铝盐,从而消除了因使用三聚磷酸钠和铝盐所排出的废水对环境的污染。聚丙烯酸钠的助洗性能远远优于传统的三聚磷酸钠,洗涤效果相当于5倍同重量的三聚磷酸钠,即用量仅为三聚磷酸钠的1/5,可降低洗涤剂的成本,获得明显的经济效益。

  目前,我国洗涤剂年产量约200万吨,约需三聚磷酸盐30-40万吨。若完全用聚丙烯酸钠代替,则每年需聚丙烯酸钠6-8万吨。可见市场容量极大。若生产40%固含量的聚丙烯酸钠液体产品3000吨,可满足6万吨/年洗涤剂的生产装置配套需要。

  聚丙烯酸钠作为助洗剂的作用机理是聚丙烯酸钠具有这样的一些作用:对金属离子有螯合作用、起碱性缓冲作用、具有使污垢向水中分散和防止污垢向织物再附着搞沉积作用,因此聚丙烯酸钠对胶体悬浮液有很好的凝聚(螯合)作用,这来源于它的表面电荷的中和特性,即它与带正电荷的悬浮粒子构成准离子键,这时由于静电斥力,聚丙烯酸钠的羧基使柔性聚合物适当地伸展,使悬浮粒子的吸附(凝聚)及粒子之间的交联容易进行。若聚合物周围有Na+离子和Ca2+离子存在时,则Ca2+离子更容易吸附(固定)。随着多分子系吸附表面电荷反转,带有亲水性增大,显示保护胶作用,使粒子分散体系稳定,从而显示出聚丙烯酸钠是一种高效的洗涤助剂。

  除此之外,聚丙烯酸钠还广泛地应用于化工、造纸、纺织、铸造、轻工、石油开采、水处理、食品、医药、农业等其它领域。

  1.增稠剂(1)用作印花增稠剂与天然糊和改性天然糊增稠剂相比,聚丙烯酸钠增稠剂给色量高鲜艳、图案清晰、和谐、手感好。用聚丙烯酸钠作增稠剂配制的浆液粘度高、容易搅拌、泵送和涂浆。用少量的聚合物就能得到较高的增稠效果,并减少了排放污染。

  (2)染料防迁移剂涤/棉混纺织物用含有聚丙酸钠的配方染色,热熔时,可防止染料迁移。将涤/棉纺织物在含2%的聚丙烯酸钠溶液(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加热1.5分钟,这样加工成的染色纤维没有染料迁移。

  (3)作吸液纤维和保湿敷料将聚丙烯酸钠加到专门设计的具有吸液能力的无纺纤维素纤维内,可以增加吸收人体排汗的能力。用聚丙烯酸钠、海藻酸钠、明胶混合物可配成用于碰伤、扭伤、发炎症状的保湿敷料,吸水(或保持水分)可达60%。

  (4)浓缩天然橡胶胶乳将低分子量聚丙烯酸钠加入40%天然橡胶胶乳中,结果分成一清澈液层和一更浓(接近60%)胶乳层。将地毯衬里浸渍上这种增稠的胶乳,可制成有弹性的防滑地毯,若在有一定外形的纤维上浸渍这种增稠的胶乳,可制得诸如手套等的各类胶乳制品。

  选用聚丙烯酸钠作增稠剂,还可调节胶乳涂料到需粘度范围,以满足涂刷、喷淋的要求。增稠后的涂料组分稳定、粘度变化小。

  2.分散剂(1)水质稳定剂采用低分子量聚丙烯酸钠作水质稳定剂,其防垢效果显著。循环冷却水中添加低分子量聚丙烯酸钠,能使钙离子的饱和浓度提高好几倍。钙离子浓度很高时,可能有垢析出,然而由于聚丙烯酸钠被吸附在晶体表面,妨碍了晶粒的聚集,形成的垢层很疏松,易被水流冲刷掉。从而达到防垢、消垢的目的。

  (2)钻井泥浆的降失水剂在钻井泥浆中加入聚丙烯酸钠可提高浆的润滑性和稳定性,降低钻井泥浆的失水,有效地防止卡钻和解卡钻,提高钻井效率。

  (3)油井压裂液将聚丙烯酸钠配成0.5-2%的水溶液,压入井下地层,使地层断裂。聚丙烯酸钠水溶液不仅具有增稠携砂、降低压裂液流失的作用,而且还有缓阻作用,能使压力的传递损失下降。

  (4)水泥减水剂聚丙烯酸钠能改善水泥在水中的分散,从而减少水泥混合时所需的水量,提高所制混凝土的强度。

  (5)颜料分散剂聚丙烯酸钠是有效的颜料分散剂,特别对无机颜料。将颜料分散在己内酰胺中,用聚丙烯酸钠作分散剂,加热此混合物,制得聚酰胺模压件。

  (6)农药造粒展开剂农药原体中有效成分以无机矿粉作载体,用聚丙烯酸钠水溶液作展开剂,能制得润湿的悬浊颗粒状农药。

  3.絮凝剂(1)天然水澄清高分子量的聚丙烯酸钠在其每一个链节上均有一个羧基,属于阻离子型絮凝剂。即使是浑浊的黄河水,加入10个ppm的这种絮凝剂便可以很快得到澄清。

  (2)污水中除去磷酸盐将Mw>2X106的足量聚丙烯酸钠充分混入含磷酸盐的污水中,使污水悬浮的固体粒子(包括磷酸盐)沉淀下来。

  (3)阻止污水池中的污水渗漏为了防止污水池或洼地中所蓄污水的渗漏,一般将膨润土与形成污水池的土掺混做成池壁。但当污水中含有可溶工业废物时,再用澎润土来防渗就不行子。此时需釆用土壤封闭混合物。其组成是:99%(wt)的钠型膨润土,0.5%(wt)聚丙烯酸钠和0.5%(wt)的酸式焦磷酸钠。使用结果表明土壤封闭混合物比未处理过的膨润土的效 率高10倍。

  (4)从氧化铝中分离赤泥氧化铝生产工艺中,拜耳法赤泥的分离洗涤采用沉降槽。为了加速赤泥沉降,传统的方法是添加面粉、麦麸等天然高分子絮凝剂。随着氧化铝产量的不断提高,沉降槽常有跑浑现象出现。现改用聚丙烯酸钠絮凝,大大增加了拜耳法赤泥的沉降速度,澄清效果好。从而提高了沉降槽的产能和精液质量。

  (5)联碱法制碱中氨II液的澄清在联碱法制碱过程中,为了得到固体氯化铵,常加入固体盐,会夹带钙镁离子和泥砂。为保证质量,氨母液在碳化前须将化处理。采用在道尔型澄清桶中加入少量聚丙烯酸钠的净化工艺,使得澄清速度快,纯度高。

  (6)糖汁澄清糖汁中悬浮着被石灰吸附的粒子,添加入量聚丙烯酸钠后,可加速其沉降,使糖汁很快澄清。

  (7)土壤改良剂聚丙稀酸钠能使土壤形成稳定的团粒,从而改善土壤的耕作和植物的生长,减少水从土壤中的流失,避免大雨时上层土壤被冲走。

  (8)自乳液中分离外来油在机加工中都要用乳液润滑和冷却金属。这种乳液在使用过程中,常会混入不相干的外来油,它们的粘度一般比乳液中原料的油要大。倘若存留于过程中,会使乳液的润滑性变坏,必须将积累起来的外来油从乳液中除去。方法是将聚丙烯酸钠加到乳液里搅拌,然后在高温下加热,使外来油聚集起来,即可分离出来。

  4.粘合剂(1)成型粘合型聚丙烯酸钠可配入泥浆、混凝土浆、石膏浆、嵌缝胶等之中。浇铸成型的陶瓷在脱模时损伤率很大,若在泥浆中配入少量聚丙烯酸钠,毛坯强度提高,脱模容易,毛坯的成品率和质量均大大提高。

  (2)食品添加剂由于聚丙烯酸钠粘性大,乳化分散稳定性好,且耐热,机械稳定性好,能封闭微量金属离子,又无毒,是一种十分理想的食品添加剂。尤其适合制作面条、面包等食品,可使食品长久保持风味而不变。称取聚丙烯酸钠15克,丙二醇45克,水15.5公斤,搅匀。将鱼、肉在此溶液中浸渍10秒钟再放入冷库,鱼、肉表面紧裹上一层“冰衣”,鱼、肉可保鲜六个月。聚丙烯酸钠还能作桔子汁的增稠剂,冰淇淋内添加少量聚丙烯酸钠,具有安全作用。

  5.超高吸水性树脂纸、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-巯丙基硅氧烷作引发剂,将丙烯酸和小量交联剂对二乙烯基苯,在四氯化碳和氢氧化钠水溶液中进行共聚,可得到吸水量400倍以上的超高吸水性聚丙烯酸钠。可作农业和园艺的土壤保水剂,工业用脱水剂和增稠剂,各种吸水性的生理用品及医疗卫生用品等。用途很广,越来越受到人们的重视。

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