聚丙烯酰胺的水溶液聚合及其性能测试(2)
自由基活性中心的形成一般在这个步骤。用引发剂引发时，将有下列(1)和(2)反应所示：
(1) 引发剂分裂成自由基的过程 ： I 2R
(2) 成单体自由基形成过程：
单体自由基形成以后，再继续与其它AM加成，进入下个过程。
1.2.2 链增长
活性很高的自由基一般在引发反应中形成，如果不存在阻聚物质就能打开第二个烯类分子的π键，形成新的自由基。其他单体分子再和它聚合成链更长的自由基，这个过程称为链增长。在这个步骤中，经测定，主要以头--尾链接的形式。下图为它的单体自由基结构：
增长步骤式如下图所示：
1.2.3 链终止
当链增长到一定的程度，自由基就会因失活而终止变成链状稳定的聚合物，自由基聚合中以双基偶合和双基歧化两种方式为主要的终止方式。
在上述引发、增长、终止三步反应当中，1.2.1的速率最小，因此它成为整个聚合反应速率的控制步骤。
还有多种链终止的可能反应，除了上面A和B两个方式。如: (1) 活性链与反应器的碰撞；(2) 和金属自由电子偶合而终止。在高粘度聚合体系中，链自由基的活性端被包埋在聚合物内而失去活性，实际就是停止了链增长。起阻聚作用的杂质和空气中的氧都会成为阻止链的增长物质；活性链还有可能向聚合体系中的单体、溶剂、引发剂和已终止的大分子发生链转移而终止反应。
1.3 聚丙烯酰胺的性质
1.3.1 溶解性
线性PAM在搅拌的情况下能溶于水，随温度升高溶解度增加。但T型的PAM不溶于水，而且分子量越大溶解度越低、水解也越严重。7聚丙烯酰胺的分子链一般是柔软的，在水溶液中其高分子链会自然卷曲成球形，它的卷曲程度与分子链有关，链越长，就越容易卷曲，程度也越高。
1.3.2 稳定性
PAM的主链是碳-碳键，所以比较稳定，热稳定性也好，有实验证明在230℃的高温下依然不会发生明显的降解反应，并保持它的性能。
1.3.3 水溶液的润滑性与粘度
PAM的链在水溶液中的对流阻力比较大，这是它粘度高的原因，但它的粘度也因分子量的不同，粘度大小也不同。在其它条件相同时，分子量越大，阻力越大，浓度也越大，粘度就越大。随着水解度的增加粘度也增加，水解度在1/2左右时粘度出现最大值。此外，粘度还与温度、溶液矿化程度成反比关系。
1.3.4 受pH值得影响
PAM中含有的酰胺基在水溶液中部分电离，故它受pH值大小没太明显的关系。不过当pH值过大时，溶液中游离的碱就会过多，它会使酰胺基发生水解，从而它的性能也就随之发生变化。
2、聚丙烯酰胺的用途
我国现在已成为世界聚丙烯酰胺消费大国。2009年全球PAM费量已经超过84万吨。污水处理和造纸业是世界聚丙烯酰胺的主要的两个消费领域，合计占聚丙烯酰胺总消费量的80％。其中，世界最大的PAM生产公司是中石油大庆炼化公司。琳琅满目的PAM产品与PAM分子骨架结构的形式使之在我国经济中的各个部门得到了全面的应用，如：(1) 用于石油开采、挖井、废水处理、水窜处理、提高石油采收率、三次采油。(2) 落浆少、做纺织上浆剂、浆液性能的稳定、布面光洁等。(3) 提高填料、颜料等存留率，以降低原材料的流失和对环境的污染；并且提高纸张的强度。(4) PAM还成膜、能在增稠、粘结、稳定胶体、减阻、生物医学材料等方面得到应用。(5) 其他行业，如：食品行业。这也使合成水溶性高分子中成为应用更加广泛的品种之一，并享有“百业助剂"称号。
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