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第1章　绪论 . 1

1.1 定义和分类 1

1.1.1 离子型聚丙烯酰胺 1

1.1.2 支化型和交联型聚丙烯酰胺 3

1.1.3　疏水缔合型聚丙烯酰胺 5

1.2 丙烯酰胺聚合物的结构与性质 5

1.3　产品剂型与聚合方法 8

1.4 丙烯酰胺聚合物的应用与消费 9

1.5　聚丙烯酰胺的毒性与安全 11

1.6　回顾、现状与展望 12

参考文献 14

第2章 聚丙烯酰胺的物理性质 16

2.1 固体聚丙烯酰胺的物理性质 16

2.1.1 固体聚丙烯酰胺的一般物理性质 16

2.1.2　溶解特点与速溶问题 17

2.1.3　聚丙烯酰胺的稳定性 19

2.2　聚丙烯酰胺水溶液的性质 19

2.2.1 聚丙烯酰胺水溶液的一般性质 19

2.2.2　聚丙烯酰胺水溶液的依时性 20

2.3　聚丙烯酰胺水溶液的黏度及其预测 23

2.3.1 黏度的定义及流动的类型 23

2.3.2　临界剪切速率 25

2.3.3　零剪切黏度的预测 27

2.3.4　表观黏度的预测 30

2.4　聚电解质溶液的性质 31

2.4.1　聚电解质概述 31

2.4.2　聚电解质的溶解 32

2.4.3　聚电解质的离解和离解常数 33

2.4.4　聚电解质溶液的黏度和特性黏数 36

2.4.5　聚电解质溶液的渗透压和唐南平衡 39

2.4.6 两性聚电解质的溶液性质 41

2.5　聚丙烯酰胺类水凝胶的性质 45

2.5.1 水凝胶的定义 45

2.5.2　膨胀-收缩行为 46

2.5.3　体积相转变和刺激响应 48

2.5.4　凝胶的筛分作用 52

2.5.5　力学性能 53

参考文献 54

3.1 水解反应 57

第3章 聚丙烯酰胺的化学性质 57

3.1.1　酸性水解 58

3.1.2　碱性水解 59

3.1.3　热促水解 62

3.1.4　聚丙烯酰胺共聚物的水解 62

3.2　羟甲基化反应 64

3.3　胺甲基化反应 66

3.4　磺甲基化反应 71

3.5　霍夫曼降解反应 73

3.6 交联反应 77

3.7　老化 81

3.7.1 生物降解 82

3.7.2　化学降解 83

3.7.3　机械降解 86

参考文献 89

第4章 丙烯酰胺聚合物的结构表征与测定 93

4.1 丙烯酰胺聚合物的化学结构表征 93

4.1.1　红外光谱 93

4.1.2　核磁共振谱法 95

4.1.3　元素分析 102

4.2　丙烯酰胺聚合物的离子性质表征 104

4.2.1 基于酸碱滴定的化学滴定 105

4.2.2　胶体滴定 109

4.3　聚丙烯酰胺分子量的表征 112

4.3.1　黏度法 112

4.3.2　光散射法 123

4.3.3　凝胶渗透色谱法 129

4.4　聚丙烯酰胺产品的一般物性 134

4.5　聚合物有效浓度的测定 135

4.5.1　凝胶渗透色谱法 135

4.5.2　浊度法 136

4.5.3　N-溴代酰胺法 138

4.5.4　荧光分光光度法 139

参考文献 139

第5章　丙烯酰胺聚合反应化学 143

5.1　丙烯酰胺自由基聚合机理 143

5.2 丙烯酰胺自由基聚合的引发方法 145

5.2.1 单组分引发剂 146

5.2.2　氧化还原引发体系 151

5.2.3　复合引发剂体系 153

5.2.4　光及辐射引发 154

5.3　丙烯酰胺聚合反应动力学 155

5.3.1 丙烯酰胺单体浓度和引发剂浓度对聚合反应速率的影响 156

5.3.2　介质pH值对丙烯酰胺聚合动力学的影响 157

5.3.3　有机溶剂对丙烯酰胺聚合动力学的影响 158

5.3.4 无机盐对丙烯酰胺聚合动力学的影响 159

5.3.5　表面活性剂对丙烯酰胺聚合动力学的影响 160

5.4 丙烯酰胺自由基聚合的相对分子质量 160

5.4.1 单体浓度与聚丙烯酰胺相对分子质量的关系 161

5.4.2 引发剂的类型及用量对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 162

5.4.4 聚合温度对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 163

5.4.3　聚合体系pH值对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 163

5.4.5 聚合体系中的杂质对PAM相对分子质量的影响 164

5.4.6　链转移剂的应用 166

5.5 丙烯酰胺衍生物的聚合 167

5.6 丙烯酰胺共聚合反应 168

5.6.1 丙烯酰胺共聚合反应原理 168

5.6.2　丙烯酰胺类无规共聚物 172

5.6.3　丙烯酰胺类接枝共聚物的制备 176

5.6.4　丙烯酰胺类嵌段共聚物 180

参考文献 181

6.1.1　丙烯腈硫酸水合法 183

第6章 丙烯酰胺的合成及性质 183

6.1　丙烯酰胺的制法 183

6.1.2　丙烯腈铜催化水合法 184

6.1.3　丙烯腈生物酶催化水合法 185

6.2　丙烯酰胺的性质 189

6.2.1 固体丙烯酰胺的物理性质 189

6.2.2　丙烯酰胺水溶液的物理性质 190

6.2.3　丙烯酰胺的化学性质 191

6.3　丙烯酰胺的毒性与安全 193

参考文献 196

第7章　丙烯酰胺水溶液聚合 198

7.1 水溶液聚合制备聚丙烯酰胺水溶胶 199

7.2　水溶液聚合制备聚丙烯酰胺干粉 200

7.2.1　带式片状聚合工艺 201

7.2.2　釜式大块聚合工艺 209

7.3　水溶液共聚合 212

7.3.1 丙烯酰胺与阴离子单体共聚合 213

7.3.2　丙烯酰胺与阳离子单体共聚合 214

7.4 由聚合物水溶液制备聚丙烯酰胺衍生物 215

7.4.1 聚丙烯酰胺水解的阴离子型聚合物 215

7.3.3 丙烯酰胺水溶液共聚合制备交联聚合物 215

7.4.2　磺甲基聚丙烯酰胺阴离子型聚合物产品 220

7.4.3　胺甲基聚丙烯酰胺阳离子型聚合物产品 220

7.5 丙烯酰胺水溶液聚合技术展望 221

参考文献 224

第8章 丙烯酰胺的反相乳液聚合与反相微乳液聚合 227

8.1 丙烯酰胺的反相乳液聚合和聚丙烯酰胺反相胶乳 227

8.1.1 丙烯酰胺反相乳液的稳定 228

8.1.2 丙烯酰胺的反相乳液聚合原理 232

8.1.3　聚丙烯酰胺反相胶乳的提浓方法 239

8.2 丙烯酰胺的反相微乳液聚合 241

8.2.1 微乳液的形成、结构和稳定 242

8.2.2　丙烯酰胺的反相微乳液聚合原理 247

8.2.3　丙烯酰胺反相微乳液聚合动力学 252

8.2.4　反相微乳液聚合展望 253

参考文献 253

第9章　丙烯酰胺在水相中的分散聚合 257

9.1 分散聚合的一般介绍 257

9.1.1 非水溶剂中的分散聚合 258

9.1.2 水介质中的分散聚合及工艺 259

9.2 水相中分散聚合体系的组成 260

9.2.1　分散介质 261

9.2.2 单体 261

9.2.3　分散稳定剂 262

9.2.4 引发剂 263

9.3　物性及分析方法 264

9.4　聚合物的合成方法 265

9.4.1 丙烯酰胺与各种乙烯基单体的反应性能 265

9.4.2 阳离子型聚合物的合成方法 265

9.4.3 阴离子型聚合物的合成方法 267

9.4.4 两性离子型聚合物的合成方法 269

9.5 应用简介 270

9.5.1 废水处理中的沉淀剂和脱水剂 270

9.5.2　纸张增强剂 271

9.5.3 固化剂 271

9.6　展望 272

参考文献 272

第10章　疏水改性聚丙烯酰胺 274

10.1 概述 274

10.1.1　疏水改性聚丙烯酰胺的结构 275

10.1.2　疏水改性聚丙烯酰胺的合成 277

10.2.1　胶束共聚操作方法 280

10.2　胶束共聚 280

10.2.2　胶束共聚的机理 281

10.2.3 疏水改性聚丙烯酰胺的结构特征 284

10.3　疏水改性聚丙烯酰胺的结构表征 287

10.3.1　化学结构的表征 287

10.3.2　水溶液聚集结构的表征 290

10.4 疏水改性聚丙烯酰胺水溶液的流变行为 293

10.4.1 疏水缔合型聚合物的溶解性 293

10.4.2 疏水缔合聚丙烯酰胺水溶液的流变特性 294

10.4.3　水溶液流变行为的影响因素 297

10.5　疏水改性聚丙烯酰胺的应用 306

参考文献 307

第11章 丙烯酰胺聚合物的稳定作用和絮凝作用 310

11.1　分散体系的稳定性概念 310

11.2　静电稳定作用 312

11.2.1 粒子界面电荷的来源 313

11.2.2　双电层 313

11.2.3　DLVO理论 315

11.2.4　电解质的聚沉作用 316

11.3　位阻稳定作用 317

11.3.1　高分子在分散体上的吸附 318

11.3.2　位阻稳定理论 321

11.3.3 高分子分散剂的结构特点 322

11.4　高分子的絮凝作用 323

11.4.1　絮凝的基本机理 323

11.4.2 高分子絮凝剂的结构特点 324

11.4.3　高分子絮凝剂品种、性能和特点 325

参考文献 332

第12章 丙烯酰胺聚合物在油气田工业中的应用 333

12.1　在钻井中的应用 333

12.1.1　降滤失剂 334

12.1.2　絮凝剂 338

12.1.3　页岩抑制（防塌）剂 339

12.1.4　稀释剂（降黏剂） 340

12.1.5　堵漏剂 341

12.2　在固井中的应用 341

12.2.1　水泥浆缓凝剂 342

12.2.2　水泥浆减阻剂 342

12.2.3　水泥浆降滤失剂 342

12.3.2　增黏剂 343

12.3.1　降滤失剂 343

12.3 在完井和修井中的应用 343

12.2.4　水泥浆堵漏剂 343

12.3.3　黏土稳定剂 344

12.4　在压裂中的应用 344

12.4.1 压裂液用稠化剂 345

12.4.2　压裂液用黏土稳定剂 345

12.5　在酸化中的应用 345

12.5.2　酸化黏土稳定剂 346

12.5.3　酸化用暂堵（转向）剂 346

12.5.1　酸化缓速剂 346

12.6　在注水（油田水处理）中的应用 347

12.6.1　聚丙烯酰胺类除油剂 347

12.6.2　聚丙烯酰胺类絮凝剂 349

12.6.3　聚丙烯酰胺类防垢剂 349

12.6.4　聚丙烯酰胺类黏土稳定剂 350

12.7　在堵水调剖中的应用 351

12.7.1 聚丙烯酰胺类凝胶型堵水调剖剂 352

12.7.2 聚丙烯酰胺胶态分散凝胶深部调剖体系 354

12.7.3　聚丙烯酰胺弱凝胶深部调剖体系 355

12.7.5 丙烯酰胺类聚合物与木质素磺酸盐复合凝胶型堵水调剖剂 357

12.7.4 预交联（体膨型）丙烯酰胺聚合物颗粒堵水调剖剂 357

12.7.6　丙烯酰胺聚合物与膨润土复合型堵水调剖剂 358

12.7.7　丙烯酰胺类地下聚合体系堵水调剖剂 358

12.7.8　泡沫型堵水调剖剂 358

12.7.9　泡沫凝胶型堵水调剖剂 359

12.7.10 丙烯酰胺聚合物与水玻璃复合交联凝胶型堵水调剖剂 359

12.7.11　丙烯酰胺聚合物桥键吸附技术 360

12.7.12　改进的聚丙烯酰胺凝胶技术 361

12.8　在三次采油中的应用 361

12.8.1 聚合物驱油和三元复合驱油机理 363

12.8.2　聚丙烯酰胺在三次采油中的应用实例 364

12.8.3　三次采油用聚合物评价应重视的问题 367

12.8.4　聚丙烯酰胺耐温抗盐性能差的原因分析 369

12.8.5 三次采油用耐温抗盐聚合物分析 369

参考文献 375

第13章 聚丙烯酰胺在水处理中的应用 378

13.1 概述 378

13.1.1 聚丙烯酰胺在水处理中的应用现状 378

13.1.2　聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用 378

13.1.3　影响混凝的主要因素 379

13.2.1　给水处理工艺概述 381

13.2　聚丙烯酰胺在给水处理中的应用 381

13.2.2　聚丙烯酰胺在给水中的投加方式及投加量 382

13.2.3　不同给水水质的处理 383

13.3　聚丙烯酰胺在污水处理中的应用 386

13.3.1　对含金属废水的处理 387

13.3.2　有机废水的处理 390

13.3.3　无机废水的处理 398

13.3.4　工程应用实例 401

13.4　聚丙烯酰胺在污泥处理中的应用 404

13.4.1　给水污泥处理 405

13.4.2　污水污泥处理 407

13.4.3　工程应用实例 408

参考文献 409

第14章 丙烯酰胺聚合物在造纸工业中的应用 412

14.1 概述 412

14.1.1　造纸工业的现状和前景 412

14.1.2　现代造纸工业的基本过程 413

14.1.3　纸料中的静电荷 413

14.1.4　聚丙烯酰胺在造纸过程中的主要用途 415

14.1.5 聚丙烯酰胺分子量和电荷与其用途的关系 416

14.2.1 纸张增干强剂的重要性与增干强机理 418

14.1.6　21世纪聚丙烯酰胺在制浆造纸工业中的应用所面临的任务 418

14.2　纸张增干强剂 418

14.2.2　增干强剂的分类及主要品种 420

14.2.3　聚丙烯酰胺增干强剂 420

14.3　湿增强剂 428

14.4　造纸助留剂 429

14.4.1 助留剂的作用和品种 430

14.4.2　聚丙烯酰胺助留剂 432

14.4.3　多元助留系统和助留机理 433

14.5.1 助滤剂的品种和作用 436

14.5　助滤剂 436

14.5.2　聚丙烯酰胺助滤剂 437

14.5.3　聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺配合使用 438

14.5.4　海德罗科尔系统的助滤作用 438

14.6　纤维分散剂 439

14.7　分散松香胶中性施胶沉淀剂 440

14.8　造纸废水处理剂 441

14.8.1　造纸废水水质及治理 441

14.8.2　高分子絮凝剂 444

14.9　表面施胶 446

参考文献 447

第15章　丙烯酰胺聚合物在矿冶、纺织、建材和农业等工业中的应用及其展望 449

15.1　矿冶 449

15.1.1 脱水和强化脱水 449

15.1.2　过滤脱水的强化 452

15.2　纺织印染 457

15.3　建筑材料 458

15.3.1　装饰黏结剂 459

15.3.2　水泥添加剂 459

15.3.3　水下浇筑抗分散混凝土 460

15.3.4　夹层防火玻璃 462

15.3.5　陶瓷分散剂 464

15.4 农林 464

15.4.1　防治水土流失 464

15.4.2　保水剂 469

15.5　食品 470

15.5.1　制糖业 470

15.5.2　发酵业 471

15.6　应用展望 472

15.6.1 调湿材料 473

15.6.2　纳米复合阻燃材料 474

15.6.3 电化学聚合复合镀 475

15.6.4 功能性侧链液晶 476

15.6.5　光致变色复合物 476

参考文献 477

第16章 聚丙烯酰胺水凝胶在医学上的应用 479

16.1　概述 479

16.1.1 聚丙烯酰胺水凝胶临床应用的历史回顾 479

16.1.2　医用生物材料的安全性 480

16.1.3 医用生物材料与组织的相互作用 482

16.2.1　理化性能和残余单体的测定 483

16.2　聚丙烯酰胺水凝胶的生物医学性能 483

16.2.2　医用聚丙烯酰胺水凝胶的安全性评价 485

16.3　聚丙烯酰胺水凝胶的临床应用 490

16.3.1　在整形外科的应用 490

16.3.2　临床应用的禁忌证、并发症及其防治 495

16.3.3　聚丙烯酰胺凝胶作为栓塞剂的医学应用 497

16.3.4　聚丙烯酰胺作为药物缓释剂的临床应用 498

16.3.5　聚丙烯酰胺凝胶临床应用展望 502

参考文献 505

附录 主要缩写符号的中英文名称 507