聚丙烯酰胺的氧化降解知識介紹

        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，過氧化物、還原性有機雜質(zhì)以及過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，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，則容易發(fā)生氧化降解反應(yīng)。在氧存在時，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，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，一般陰離子對聚丙烯酰胺的降解不起作用，低價金屬離子的含鹽量對聚丙烯酰胺的降解作用影響不大，而高價金屬離子的含鹽量對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，相對分子量降低。帶多電荷的陽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度大小順序為Al3+＞Mg2+＞Ca2+ ＞Na+ 。 
        水中氧化降解的另一個主要形式，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，酸度增加，水解度增大。