聚丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)式
按水溶性分類,聚丙烯酰胺分為兩種。一種為線性的、水溶性的聚丙烯酰胺,一種交聯(lián)的、非水溶性的但能包含吸收大量水的聚丙烯酰胺(聚丙烯酰胺凝膠)。
聚丙烯酰胺凝膠,是以丙烯酰胺為單位,由甲叉雙丙烯酰胺交聯(lián)成的,經(jīng)干燥粉碎或加工成型制成粒狀,控制交聯(lián)劑的用量可制成各種型號的凝膠,交聯(lián)劑越多,孔隙越小。聚丙烯酰胺凝膠的商品為生物膠一P(Bio-Gel P),有日本tosoh的TSKGEL的pw系列,適合蛋白和多糖的純化,即丙烯酰胺和少量交聯(lián)劑甲叉雙丙烯酰胺,在催化劑過硫酸銨作用下聚合形成凝膠。其結(jié)構(gòu)式如下:
線性的聚丙烯酰胺親水性高,能以各種百分比溶于水,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶液。它是應(yīng)用較廣泛的水溶性高分子化合物之一。如下圖所示:
按電性分類,聚丙烯酰胺有非離子型、陰離子型、陽離子型和兩性離子型。
(1)非離子型(均聚物)
非離子聚丙烯酰胺(NPAM)由丙烯酰胺單體聚合制得。
(2)陰離子型(共聚物)
由非離子型聚丙烯酰胺水解或丙烯酰胺與丙烯酸共聚制得。
陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的分子量從600萬到2500萬水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。有效的pH值范圍為7到14,在中性堿性介質(zhì)中呈高聚合物電解質(zhì)的特性,與鹽類電解質(zhì)敏感,與高價(jià)金屬離子能交聯(lián)成不溶性凝膠體。陰離子型聚丙烯酰胺習(xí)慣上也稱為部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。
(3)陽離子型(共聚物)
由丙烯酰胺(AM)與二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(AETAC)等其他單體共聚制得。
陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)的分子量從800萬到1500萬。離子度從20%到55%水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。有效的PH值范圍為1到14,呈高聚合物電解質(zhì)的特性。
(4)兩性離子型(共聚物)
兩性離子聚丙烯酰胺就是分子內(nèi)即含陽離子基又含有陰離子基。
兩性離子聚丙烯酰胺(AmPAM)因分子內(nèi)含陽離子基和陰離子基,它具備了一般陽離子絮凝劑的使用特點(diǎn)外,表現(xiàn)了更優(yōu)異的性能??稍诖蠓秶膒H值內(nèi)使用,具有更高的濾水量,較底的濾餅含水率。兩性離子型絕非陰離子型、陽離子型的混合。如果把陽離子聚丙烯酰胺與陰離子聚丙烯酰胺配合使用則會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。所以兩性離子產(chǎn)品較為理想。