聚丙烯酰胺聚合物的化学性质及化学反应。聚丙烯酰胺是一种水溶性很好的高分子化合物，其化学性质比较活泼，可以发生这几种聚合物反应：水解反应、羟甲基化反应、曼尼赫（Mannich）反应、磺甲基化反应、被夫曼降解反应、交联反应。以下内容介绍聚丙烯酰胺的这几种化学反应。

  先来看看我们都知道的水解反应。聚丙烯酰胺可以通过它的酰胺基水解而转化为含有羧基的聚合物。

  水解体是一种很重要的阴离子型聚电介质。制取低水解度的水解体常采用聚丙烯酰胺水解的方法。因为，这样可获得较高分子量的水解体。但要制备高水解度（≥70%）的水解体，只能采用丙烯酰胺和丙烯酸共聚的方法，因聚丙烯酰胺水解很难达到70%以上。用丙烯酰胺和丙烯酸共聚制得的水解体，分子量较低。而用水解法，水解度35%是很容易达到的。

  因此，目前，水解度为50%以下的水解体，大多采用聚丙烯酰胺水解法制取。值得指出的是，由于水解反应容易进行，大多数所谓纯的聚丙烯酰胺具有一定的水解度，但一般不超过1%。水解体广泛用于絮凝、过滤、钻井、泥浆处理剂、油田注水剂及造纸化学品中。

  第二个是羟甲基化反应。聚丙烯酰胺和甲醛在碱性溶液中反应生成羟甲基化聚丙烯酰胺，该反应叫羟甲基化反应。

  造纸工业中使用的羟甲基化聚丙烯酰胺，仅需部分羟甲基化产品。羟甲基聚丙烯酰胺在加酸或100℃下长时间干燥，会成为不溶性的。过氧化物催化剂可使羟甲基化聚丙烯酰胺交联，生成不溶性的聚合物。例如，在pH＜4的条件下，羟甲基化聚丙烯酰胺与另一个分子的酰胺基反应而生成亚甲基交联键。因此，在储存中，常要求羟甲基聚丙烯酰胺的pH值保持在7-10的范围内，以防止成胶。在中性条件下，它的5-10%溶液，至少一周内保持稳定。但经长时间贮存后，粘度缓慢地增加。

  第三个曼尼赫（Mannich）反应。将羟甲基聚丙烯酰胺和二甲胺反应，或将聚丙烯酰胺和二甲胺、甲醛反应可生成二甲胺基N-甲基丙烯酰胺聚合物。

  该反应是制备阳离子聚丙烯酰胺的一种方法，其产品是一种丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺-N-（二甲胺基甲基）丙烯酰胺的三元共聚物。由于分子链上引入了四个活性基而增加了污水澄清的速度。

  第四个是磺甲基化反应。将羟甲基化聚丙烯酰胺和NaHSO3，或将丙烯酰胺和甲醛、NaHSO3反应就可以获得磺甲基化聚丙烯酰胺。

  该反应称为磺甲基化反应，是在碱性介质、pH值为10-13、温度60-68℃下完成的。生成的磺甲基聚丙烯酰胺的最大磺甲基化度为50%。因此，该产品是丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、磺甲基丙烯酰胺的三元共聚物。目前，该产品的存放稳定性还不理想，但使用在钻井泥浆和土壤改良方面仍有相当的竞争能力。

  第五个是被夫曼降解反应。聚丙烯酰胺可与次氯酸盐在碱性条件下反应而制得阳离子型的聚乙烯亚胺。

  聚乙烯亚胺为阳离子聚电解质，也可看作是丙烯酰胺和乙烯亚胺的共聚物。它常用于造纸中，提高纸张的干强度；还可用作絮凝剂。

  最后是交联反应。聚丙烯酰胺的活性有可能导致聚合物不溶解。交联方法有以下几种：

   1、将聚丙烯酰胺和三价盐、氢氧化钠一起共热至90℃、维持两小时。

   2、在碱性条件下，将聚丙烯酰胺和乙二醛反应。

   3、将聚丙烯酰胺和甲醛在pH值为10-10.5时反应，并用酸或游离基化合物处理，或加热反应产物至100℃，生成物为：

   4、把酷酐和聚丙烯酰胺煮沸10-15分钟，并在150℃维持10-15分钟。

   5、在分子量约600万的3%的聚丙烯酰胺水溶液中，加入4%的CrCl3·6H2O处理，经酸化处理和干燥，制成的膜99%不溶于水。

   6、用多价阳离子如Ca#、Al#、Fe#（柠蒙酸铝、硫酸钾铝、氯化铁、氯化钙）等加入聚丙烯酰胺溶液中，就形成凝胶。

   7、离子辐射将使浓的聚丙烯酰胺溶液凝胶化。稀溶液经辐射易发生降解。交联后的聚丙烯酰胺生成凝胶，凝胶在空气中暴露会吸水而润胀。

  凝胶的制备除采用聚丙烯酰胺交联的方法以外，也可采用丙烯酰胺和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸乙酯等的共聚合反应生成不溶于水的凝胶。

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