带你了解聚丙烯酸-丙烯酰胺

理化性质

聚丙烯酸-丙烯酰胺是一种常温常压下表现为白色玻璃态的固体粉末，其分子式为C₆H₉NO₃，分子量为143.141。该物质的部分物理数据如下：密度0.75 g/mL at 25 °C(lit.) ，沸点231.7ºC at 760 mmHg， 闪点79ºC，可利用水溶液法合成。

应用领域

高吸水性树脂是目前发展最快的功能高分子材料之一。美国，西欧和日本是主要的生产和消费地区，中国在这方面起步较晚，但也取得了一定的进展[1]。以改性羽毛蛋白(MFP)，丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为主要原料，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂，采用溶液聚合法制备羽毛蛋白接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂[P(MFP-g-AA/AM)]，并对其吸水性能及其影响因素进行了考察。结果表明，P(MFP-g-AA/AM)制备的最适宜工艺条件为WAA:WAM=70:30，丙烯酸的中和度为90%，WMFP:WAA+AM=10%，Winitiator:WAA+AM=0.8%，Wcrosslinker:WAA+AM=0.10%，反应温度为60℃，反应时间为2 h。在此条件下合成的P(MFP-g-AA/AM)树脂在去离子水中的饱和吸水倍率为578.0 g·g^-1，吸盐水(0.9%NaCl)倍率为78.6 g·g^-1，吸人工尿液倍率为75.1 g·g^-1，均高于羽毛蛋白接枝丙烯酸树脂[2]。

聚丙烯酸-丙烯酰胺可用作吸附剂。利用聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂对4种不同类型染料废水进行吸附，研究结果显示，该树脂对染料的吸附率由高到低的顺序依次为：孔雀石绿，次甲基蓝，中性红和碱性品红。相对于碱性品红和中性红，该树脂对碱性染料孔雀石绿，次甲基蓝的吸附效果更好，吸附率可达95%；在10mg/L的人工染料废水溶液中树脂对染料的吸附率在pH6.0时最高，对孔雀石绿，次甲基蓝，中性红和碱性品红的吸附量分别为47.94，45.65，19.18，10.39mg/g。相关研究为树脂对工业染料废水的吸附处理提供理论参考[3]。

聚丙烯酸-丙烯酰胺为原料制备的凝胶微球材料在能源储存领域也有一定的应用潜力，可以用于超级电容器、锂离子电池等能源储存装置的电极材料[4]。

参考文献

[1]林健,牟国栋,杨雪.淀粉-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的制备和性能[J].科技导报, 2010(14):5.DOI:CNKI:SUN:KJDB.0.2010-14-034.

[2]尹国强,崔英德,陈循军.羽毛蛋白接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺树脂的合成与吸水性能[J].化工学报, 2008, 59(8):7.DOI:10.3321/j.issn:0438-1157.2008.08.038.

[3]余响林,胡甜甜,秦天,等.聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂对染料的吸附性能研究[J].化工新型材料, 2013, 41(11):4.DOI:10.3969/j.issn.1006-3536.2013.11.031.

[4]蒋婵杰,潘春跃,黄可龙.丙烯酸-丙烯酰胺共聚物研究进展.