请教阳离子聚丙烯酰胺乳剂的相关问题

zhangcuiying200

阳离子聚丙烯酰胺乳剂（PAM）

请教各位涂料专家：

        聚丙烯酰胺乳液可否交联固化，是热固化还是常温自交联？烘烤后成为涂膜后，附着性跟丙烯酸树脂乳液相比怎么样？一般阳离子聚丙烯酰胺乳剂（PAM）是作为工业废水的处理及造纸等用的，那么该乳剂是否会水溶液中的阳离子如Al3+，Mg2+等产生吸附吗？这种阳离子乳液的乳化剂是阳离子型乳化剂吗？（怎么会叫作阳离子乳液呢？）阳离子型乳化剂一般有哪些啊？
       多谢！

zpsun1982

PAM难道可以作为成膜剂？没听说过阿。

wyj7506

聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，PAM及其衍生物可以用作高效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。
非离子聚丙烯酰胺: 用途: 污水处理剂:当悬浮性污水显酸性时,采用非离子聚丙烯酰胺作絮凝剂较为合适.这是PAM起吸附架桥作用,使悬浮的粒子产生絮凝沉淀,达到净化污水的目的.也可用于自来水的净化,尤其是和无机絮凝剂配合使用,在水处理中效果最佳. 纺织工业助剂:添加一些化学品可配成化学资料,用于纺织品上浆. 防沙固沙:将非离子聚丙烯酰胺溶成0.3%浓度加入交联剂,喷洒在沙漠上可起到防沙固沙的作用. 土壤保湿剂:用作土壤保湿剂和各种改性聚丙烯酰胺的基础原料.
阳离子聚丙烯酰胺: 用途: 污泥脱水:根据污性质可选用本产品的相应牌号,可有效在污泥进入压滤之前进行重力污泥脱水.脱水时,产生絮团大,不粘滤布,在压滤时不流散,用量少,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下. 污水和有机废水的处理:本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清是极为有效的,如酒精厂废水,啤酒厂废水,味精厂废水,制糖厂废水,肉食品厂废水,饮料厂废水,纺织印染厂的废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带有阴电荷. 自来水厂水处理絮凝剂:该产品具有用量少,效果好,成本低等特点,特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好. 油田化学品:如粘土防膨剂,油田酸化用稠化剂品等. 造纸助剂:阳离子PAM纸张增强剂是一种含氨基甲酰基的水溶性阳离子聚合物,具有增强、助留、助滤等功能，可有效地提高纸的强度。同时该产品也是一种高效分散剂。
阴离子聚丙烯酰胺：用途：工业废水处理：对于悬浮颗粒，较出、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水，钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理，效果最好。饮用水处理：我国很多自来水厂的水源来自江河，泥沙及矿物质含量高，比较浑浊，虽经过沉淀过滤，仍不能达到要求，需要投加絮凝剂，投加量是无机絮凝剂的1/50，但效果是无机絮凝剂的几倍，对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和我公司的阳离子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。淀粉厂及酒精厂的流失淀粉酒糟的回收：现在很多淀粉厂的废水内含淀粉很多，现投加阴离子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状，可作饲料，酒精厂的酒精也可采用阴离子聚丙烯酰胺脱水，压滤进行回收

wyj7506

做自交联乳液的几种有效方法
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)

水性涂料的常温交联技术

交联可显著提高涂膜的性能，是发展水性工业涂料的重要手段。水性涂料的交联可分为烘烤交联和常温交联。烘烤交联需要消耗能量，使用不方便。因此，人们更重视常温交联的研究。近些年国外开发出很多新的常温交联体系，笔者认为具有工业应用前景的主要有以下几种。

    基于Michael加成反应的交联体系 近年来基于Michael加成反应的室温交联体系得到了迅速发展。反应要求以碱金属醇盐或强有机碱(如四丁基氢氧化铵)作为催化剂。Rohm & Haas公司由叔胺与环氧化合物合成的催化剂也有较好的催化效果。低分子质量的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、含丙烯酰基的丙烯酸聚合物以及由马来酸、亚甲基丁二酸、马来酰亚胺及其衍生物合成的不饱和聚酯等都可作为活泼氢的受体。含有乙酰乙酰基的丙烯酸酯、丙二酸类聚酯、聚硫醇、聚肼和以酮亚胺形式被保护起来的聚胺则可作为活泼氢的给体。该体系可在室温下迅速交联，形成的涂膜具有良好的强度、耐水性和抗擦洗性。

    羰基与酰肼基团的交联体系 利用含羰基的聚合物与酰肼基团在酸催化条件下发生脱水反应，可实现涂料的室温交联固化。含酰肼基的交联剂既可是小分子化合物(如己二酸二酰肼)，也可是含酰肼的聚合物。含羰基的聚合物一般由含羰基的单体如双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)与其他单体共聚而得。 Mitsubishi Yuka Badische公司使用丙烯醛，通过乳液聚合，再经酰肼化，合成出了单组分的室温固化乳液涂料。含羰基的聚合物也可利用含多氨基脲的化合物进行室温交联。该体系一般用氨水调节乳液为碱性，密封保存。使用时氨随水挥发，体系呈酸性，交联反应得以发生。  

    乙酰乙酰基与多元胺化合物的交联体系利用含乙酰乙酰基官能团的聚合物和多元胺的反应可制备出具有良好的耐溶剂性、耐水性、抗粘连性等优点的室温固化水性涂料。含乙酰乙酰基官能团的聚合物是通过AAEM与其他单体共聚而得的。该单体具有毒性低、易共聚的特点。加入氨水或挥发性胺使体系的pH＞9，乙酰乙酰基可迅速转变为稳定的烯胺，因而可防止在贮存过程中乙酰乙酰基发生水解和交联而提高产品的性能及贮存稳定性。 水性涂料室温交联目前存在的主要问题是在室温下交联反应的活性低，因而涂膜的交联密度小，致使涂膜的硬度、耐水性等仍达不到溶剂型漆的水平。
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)

水性涂料的常温交联技术

交联可显著提高涂膜的性能，是发展水性工业涂料的重要手段。水性涂料的交联可分为烘烤交联和常温交联。烘烤交联需要消耗能量，使用不方便。因此，人们更重视常温交联的研究。近些年国外开发出很多新的常温交联体系，笔者认为具有工业应用前景的主要有以下几种。

    基于Michael加成反应的交联体系 近年来基于Michael加成反应的室温交联体系得到了迅速发展。反应要求以碱金属醇盐或强有机碱(如四丁基氢氧化铵)作为催化剂。Rohm & Haas公司由叔胺与环氧化合物合成的催化剂也有较好的催化效果。低分子质量的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、含丙烯酰基的丙烯酸聚合物以及由马来酸、亚甲基丁二酸、马来酰亚胺及其衍生物合成的不饱和聚酯等都可作为活泼氢的受体。含有乙酰乙酰基的丙烯酸酯、丙二酸类聚酯、聚硫醇、聚肼和以酮亚胺形式被保护起来的聚胺则可作为活泼氢的给体。该体系可在室温下迅速交联，形成的涂膜具有良好的强度、耐水性和抗擦洗性。

    羰基与酰肼基团的交联体系 利用含羰基的聚合物与酰肼基团在酸催化条件下发生脱水反应，可实现涂料的室温交联固化。含酰肼基的交联剂既可是小分子化合物(如己二酸二酰肼)，也可是含酰肼的聚合物。含羰基的聚合物一般由含羰基的单体如双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)与其他单体共聚而得。 Mitsubishi Yuka Badische公司使用丙烯醛，通过乳液聚合，再经酰肼化，合成出了单组分的室温固化乳液涂料。含羰基的聚合物也可利用含多氨基脲的化合物进行室温交联。该体系一般用氨水调节乳液为碱性，密封保存。使用时氨随水挥发，体系呈酸性，交联反应得以发生。  

    乙酰乙酰基与多元胺化合物的交联体系利用含乙酰乙酰基官能团的聚合物和多元胺的反应可制备出具有良好的耐溶剂性、耐水性、抗粘连性等优点的室温固化水性涂料。含乙酰乙酰基官能团的聚合物是通过AAEM与其他单体共聚而得的。该单体具有毒性低、易共聚的特点。加入氨水或挥发性胺使体系的pH＞9，乙酰乙酰基可迅速转变为稳定的烯胺，因而可防止在贮存过程中乙酰乙酰基发生水解和交联而提高产品的性能及贮存稳定性。 水性涂料室温交联目前存在的主要问题是在室温下交联反应的活性低，因而涂膜的交联密度小，致使涂膜的硬度、耐水性等仍达不到溶剂型漆的水平。

zpsun1982

呵呵，没有明白楼上的意思，这跟楼主的问题对不上嘛。:loveliness:
既然PAM基本没有用作成膜剂的，那么楼主最好还是选择其他系列的树脂乳液吧。

wyj7506

就我所知聚丙烯酰胺自身没法交联，因为没有了双键，同时酰胺基自身也不会交联。烘烤成膜后的附着力是与底材关系很大的，但对绝大多数情况而言是不及丙烯酸类的，因为丙烯酰胺内聚力更大。
阳离子型聚丙烯酰胺的制造方法可分为2大类:一类是聚丙烯酰胺的阳离子改性法,另一类是丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚法。

wyj7506

原帖由 zpsun1982 于 2008-5-30 22:32 发表
呵呵，没有明白楼上的意思，这跟楼主的问题对不上嘛。:loveliness:
既然PAM基本没有用作成膜剂的，那么楼主最好还是选择其他系列的树脂乳液吧。

上面发的两篇文章，较为详细的说明了聚丙烯酰胺的用途和选用方法，解答对水溶液中的阳离子如Al3+，Mg2+等产生吸附吗的问题；第二篇有助于理解自交联的问题，从原理上解答交联原理。同时这也是一篇好的论文。

hubo

PMA作为成膜物最成功之处大概就是利用它的高亲水性了
水溶性的保护涂层,或者醇溶性的保护涂层,作为永久涂层的可能性比较小

zhangcuiying200

原帖由 hubo 于 2008-5-31 20:29 发表
PMA作为成膜物最成功之处大概就是利用它的高亲水性了
水溶性的保护涂层,或者醇溶性的保护涂层,作为永久涂层的可能性比较小

啊，那我原来的理解错了！谢谢！
但是如果将PAM树脂乳液涂成10微米厚的湿膜，然后在500度以上干燥一段时间（例如1分钟），那么PAM部分热分解后（主链上的基团分解），形成的干膜还会存在耐水性不好的问题吗？