главная > справочник > химическая энциклопедия:

Полиакриламид

Полиакриламид [—CH₂CH(CONH₂)-]_n, полимер акриламида. Твердое аморфное белое или частично прозрачное вещество без запаха; мол. м. 10⁴-10⁷ (в зависимости от условий получения); плотн. 1,302 г/см³ (23⁰C); т.стекл. ~ 190⁰C. Раств. в воде. морфолине. формамиде. глицерине. этиленгликоле. ледяной уксусной кислоте; набухает в пропионовой кислоте, диметилсульфоксиде и пропиленгликоле. не раств. в спиртах. кетонах. ДМФА и неполярных растворителях. Зависимость между характеристич. вязкостью [h] (см³/г) растворов полиакриламида и его средневязкостной мол. массой выражается уравнениями: [h] = 2,5 • 10-² • (в 10%-ном растворе NaCl, 25 ⁰C), [h] = 3,73• 10-² • (в 1 M растворе NaNO₃, 30⁰C).

Св-ва сухого II. не изменяются при длит, хранении, он стоек к действию масел, жиров. восков. при температурах выше 60 ⁰C в полиакриламиде происходят деструктивные процессы, что может привести к потере растворимости в воде. Водные растворы полиакриламида подвержены действию микроорганизмов. Вязкость водных растворов (концентрация менее 15%) уменьшается при повышении температуры и скорости сдвига, под действием остаточных радикальных инициаторов в результате деструкции основных цепей макромолекул. Стабилизируют растворы антиоксидантами (в кол-ве 0,01-5,0% по массе). Направленную деструкцию (напр., под действием K₂S₂O₈ при 50-60⁰C) используют для регулирования молекулярной массы полиакриламида в интервале 10⁴-10⁶ при фиксированном MMP.

Реакции по амидным группам используются для модифицирования полиакриламида. Так, при щелочном гидролизе при нагревании амидные группы (до 70%) превращаются в группы COONa, при кислотном гидролизе-в группы COOH (реакция осложняется имидизацией и потерей растворимости), под действием NaClO в щелочной среде (р-ция Гофмана)-в группы NH₂ (до 95%), при взаимод. с формальдегидом и диметиламином или др. вторичным амином в водной среде (р-ция Манниха)-в группы CONHCH₂ (СН₃)₂ (р-ция сопровождается образованием метилоламидных, карбоксильных групп и др.).

В промышленности полиакриламид, а также сополимеры акриламида (с мета-криловой и акриловой кислотами, их солями и эфирами, акрилонитрилом, 2-метил-5-винилпиридином) получают радикальной полимеризацией и соотв. сополимеризацией мономеров. Крупнотоннажные производства полиакриламида осуществляют: в 8-10%-ных водных растворах под действием окислит.-восста-новит. систем, получая гелеобразный полиакриламид с мол. м. (3-5)• 10⁶, который, однако, трудно транспортировать, хранить и перерабатывать; в конц. водных растворах ( 20%), в обратных эмульсиях и суспензиях под действием хим. инициаторов или ионизирующего излучения, получая полиакриламид с мол. м. ~ 10⁷. Наиб. широко применяемый сополимер акриламида с солями акриловой кислоты производят, кроме того, полимеризацией акриламида в присутствии щелочных агентов и щелочным гидролизом полиакриламида в обратных эмульсиях и суспензиях.

Осадит. полимеризацией акриламида в орг. растворителе (одноатомные спирты, ацетон), являющемся растворителем для мономера и осадителем для полиакриламида, получают полиакриламид с мол. м. 10⁴-10⁵.

Полиакриламид и сополимеры акриламида - эффективные флокулянты, шлихтующие добавки, флотореагенты, диспергаторы, загустители, агенты уменьшения гидродинамич. сопротивления жидкостей, структурообразователи для почв и др.

Лит.: Николаев А. Ф., Охрименко Г. И., в кн.: Водорастворимые полимеры, Л., 1979; Громов В.Ф., Хомиковский П.M., "Успехи химии", 1979, т. 48, в. 11, с. 1943 67; Громов В. Ф., Телешов Э. H., "Пластические массы", 1984, №10, с. 9-13; Нагель M. А., Куренков В. Ф., Мягченков В. А., "Химия и хим. технология", 1988, т. 31, №7, с. 3-13; Куренков В. Ф., Байбурдов T. А., "Химия и хим. технология", 1989, т. 32, №7, с. 3-15; Kurenkov V. F., Myagchenkov V. А., "Europ. Polym. J.", 1980, v. 16, № 12, p. 1229-39; Kirk-Othrner encyclopedia, 3 ed., v. 10, N. Y., 1980, p. 489-523.

© В. Ф. Kypенков, T. А. Байбурдов, В. А. Мягченков.

Дополнительная информация: "Полиакриламид: химические и физические свойства".