聚丙烯酰胺的氧化降解知識(shí)介紹

        聚丙烯酰胺的氧化降解主要為自由基傳遞反應(yīng)。氧化反應(yīng)引起聚丙烯酰胺主鏈的斷裂，使聚合物分子量減少。氧化降解反應(yīng)具有自由基連鎖反應(yīng)的特征，過(guò)氧化物、還原性有機(jī)雜質(zhì)以及過(guò)渡金屬離子等起著活化劑作用，產(chǎn)生活性自由基碎片，大大降低了聚合物降解過(guò)程中分解反應(yīng)活化能，促進(jìn)聚合物氧化降解。
        溶液中氧氣的存在是聚丙烯酰胺氧化降解的重要因素，當(dāng)溶液中缺氧時(shí)，容易發(fā)生分子鏈的偶合，生成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，鏈終結(jié)；當(dāng)溶液中有足夠的氧時(shí)，則容易發(fā)生氧化降解反應(yīng)。在氧存在時(shí)，聚丙烯酰胺溶液的穩(wěn)定性下降，溶液粘度的下降隨溫度升高而加劇，相反，在脫氧條件下，溶液粘度發(fā)生輕微的上升，并測(cè)得聚丙烯酰胺在水溶液中的氧化降解反應(yīng)活化能為38kJ/mol。在空氣和氧氣不同條件下，二者聚丙烯酰胺降解差別不大，表明在空氣存在時(shí)，水溶液中溶解氧的含量已足夠使水解聚丙烯酰胺發(fā)生大量的氧化降解，無(wú)論在不同溫度或者不同氧含量條件下，均不出現(xiàn)尋常氧化降解初期的誘導(dǎo)現(xiàn)象。
        聚丙烯酰胺溶液中金屬離子含量也在很大程度上影響其降解程度，一般陰離子對(duì)聚丙烯酰胺的降解不起作用，低價(jià)金屬離子的含鹽量對(duì)聚丙烯酰胺的降解作用影響不大，而高價(jià)金屬離子的含鹽量對(duì)聚丙烯酰胺的降解影響較大，特別由Al3+ 導(dǎo)致聚丙烯酰胺發(fā)生劇烈凝聚反應(yīng)，導(dǎo)致其降解大大加快。陽(yáng)離子都能使聚丙烯酰胺溶液的分子質(zhì)量比降低，這是由于陽(yáng)離子所帶電荷抑制聚丙烯酰胺中羧基離子的電斥力，導(dǎo)致聚丙烯酰胺分子線團(tuán)發(fā)生卷曲，導(dǎo)致聚丙烯酰胺大分子間引力平衡被破壞，出現(xiàn)鏈斷裂，產(chǎn)生聚合物碎片，整體上水解加強(qiáng)，相對(duì)分子量降低。帶多電荷的陽(yáng)離子在抑制聚合物離子的雙電層的作用中起著更大的作用，等 離子比條件下降解強(qiáng)度大小順序?yàn)锳l3+＞Mg2+＞Ca2+ ＞Na+ 。 
        水中氧化降解的另一個(gè)主要形式，就是水解，引起聚丙烯酰胺側(cè)基結(jié)構(gòu)的變化，由酰胺基轉(zhuǎn)變?yōu)轸然�。影響水解的因素主要是濃度、溫度和pH值等。濃度越低，水解度越大，粘度損失率越大；溫度越高，水解度越大；pH＞7時(shí)，酸度增加，水解度增大。