聚丙烯酸鈉
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聚丙烯酸鈉，英文名Sodium polyacrylate，縮寫PAAS或簡稱PAA-Na，結(jié)構(gòu)式為[－CH2-CH(COONa)]n－。是—種水溶性高分子化合物。商品形態(tài)的聚丙烯酸鈉，相對分子質(zhì)量小到幾百，大到幾千萬，外觀為無色或淡黃色液體、粘稠液體、凝膠、樹脂或固體粉末，易溶于水。因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。能電離，有或無腐蝕性。易溶于氫氧化鈉水溶液，但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨堿土金屬離子數(shù)量增加，先溶解后沉淀。無毒。
分子式：[C3H3O2Na]n
分子量：一般10↑3-10↑7數(shù)量級
CAS號：【9003-04-7】
目錄 |
性質(zhì)
水溶性直鏈高分子聚合物。小相對分子質(zhì)量的為液體，大的可為固體。固體的商品為白色粉末或顆粒，無臭無味，遇水膨脹，易溶于苛性鈉水溶液。吸濕性極強。具有親水和疏水基團的高分子化合物。緩慢溶于水形成極粘稠的透明液體，其0.5%溶液的粘度約Pa?s，粘性并百因吸水膨潤（如CMC，海藻酸鈉）產(chǎn)生，而是由于分子內(nèi)許多陰離子基團的離子現(xiàn)象使分子鏈增長，表現(xiàn)粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度約為CMC、海藻酸鈉的15-20倍。加熱處理、中性鹽類、有機酸類對其粘性影響很小，堿性時則粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有機溶劑。強熱至300度不分解。久存粘度變化極小，不易腐敗。因系電解質(zhì)，易受酸及金屬離子的影響，粘度降低。遇足量二價以上金屬離子（如鋁、鉛、鐵、鈣、鎂、鋅）形成其不溶性鹽，引起分子交聯(lián)而凝膠化沉淀。但是二價金屬離子量少時仍為溶液，因此可作為洗滌助劑，起到防止污垢再沉積的作用。pH=4.0以下時可能產(chǎn)生沉淀。隨著相對分子質(zhì)量增大，聚丙烯酸鈉自無色稀溶液至透明彈性膠體乃至固體。性質(zhì)、用途也隨相對分子質(zhì)量不同而有明顯區(qū)別。相對分子質(zhì)量在1000-10000的，可作為分散劑，應(yīng)用于水處理（分散劑或阻垢劑）、造紙、紡織印染、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。用作造紙涂布分散劑時，相對分子質(zhì)量在2000-4000，涂料濃度在65％～70％時，仍可有良好流變性和熟化穩(wěn)定性。分子量在1000-3000之間的，用作水質(zhì)穩(wěn)定劑和黑液濃縮時結(jié)垢控制劑。分子量在10以上的，用作涂料增稠劑和保水劑，可使羧基化丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液等合成膠乳黏度增長，避免水分析出，保持涂料體系穩(wěn)定。分子量在10以上的，用作絮凝劑。還可用作高吸水性樹脂，土壤改良劑，以及在食品工業(yè)中作增黏劑、乳化分散劑等?！ ?/p>
加工或制造方法
1、相對分子質(zhì)量小時，丙烯酸在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合，用氫氧化鈉中和即可得到產(chǎn)品?？刂品磻?yīng)溫度，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的種類和用量，單體濃度、反應(yīng)時間和加料方式等條件，可得到不同相對分子質(zhì)量的產(chǎn)品。
2、相對分子質(zhì)量高時，丙烯酸用氫氧化鈉中和，精制后，在引發(fā)劑存在下聚合，既得產(chǎn)品。固體形態(tài)的產(chǎn)品可經(jīng)過干燥、造?；蚍鬯榈玫??！ ?/p>
用途
食品級聚丙烯酸鈉的用途
1、增稠劑。在食品中有如下功效：（1）增強原料面粉中的蛋白質(zhì)粘結(jié)力。（2）使淀粉粒子相互結(jié)合，分散滲透至蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。（3）形成質(zhì)地致密的面團，表面光滑而具有光澤。（4）形成穩(wěn)定的面團膠體，防止可溶性淀粉滲出。（5）保水性強，使水分均勻保持于面團中，防止干燥。（6）提高面團的延展性。（7）使原料中的油脂成分穩(wěn)定地分散至面團中。2、作為電解質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用，改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強食品的粘彈性，改善組織。3、應(yīng)用舉例：（1）面包、蛋糕、面條類、通心面、提高原材料利用率，改善口感和風(fēng)味。用量0.05%。（2）水產(chǎn)糜狀制品、罐頭食品、紫菜干等，強化組織，保持新鮮味，增強味感（3）調(diào)味醬、番茄沙司、蛋黃醬、果醬、稀奶油、醬油，增稠劑及穩(wěn)定劑。（4）果汁、酒類等，分散劑。（5）冰淇淋、卡拉蜜爾糖，改善味感及穩(wěn)定性。（6）冷凍食品、水產(chǎn)加工品，表面膠凍劑（保鮮）。4、由于在水中溶解較慢，可預(yù)先與砂糖、粉末淀粉糖漿、乳化劑等混合，以提高溶解速度。5、作糖液、鹽水、飲料等的澄清劑（高分子凝聚劑）。
食品安全：。國外從上世紀(jì)六十年代就開始將聚丙烯酸鈉用于多種食品的增稠、增筋和保鮮等, 是美國FDA、日本厚生省等批準(zhǔn)使用的食品添加劑, 2000年中國衛(wèi)生部也正式批準(zhǔn)為食品級增稠劑。
使用限量：按照我國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
水處理劑——分散劑
水處理劑——分散劑：小相對分子質(zhì)量的用于水處理，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。
PAAS是一種常用的分散劑，除了用于水處理還，還廣泛大量應(yīng)用于造紙、紡織、印染行業(yè)做漿料分散劑，用于陶瓷工業(yè)做碳酸鈣分散劑，用于涂料行業(yè)做顏料分散劑等。
聚丙烯酸鈉是成熟工業(yè)產(chǎn)品，有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)號為：HG/T2838-1997。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品外觀為無色至黃色液體，固含量大于等于30%。
高相對分子質(zhì)量的用于絮凝劑?！ ?/p>
水處理劑——絮凝劑
：聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性的高分子化合物，其分子鏈上的羧基由于靜電相斥作用，使得曲繞的聚合物鏈伸展，促成具有吸附性的功能團外露到表面上來，由于這些活性點吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。 作為絮凝劑的聚丙烯酸鈉其相對分子質(zhì)量可達(dá)幾百萬，其商品形態(tài)為黃色粘稠液體，固含量或達(dá)8%許，相應(yīng)特性粘數(shù)η≥3.40。
聚丙烯酸鈉絮凝劑是特別適用于燒堿和純堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質(zhì)回收和制糖等行業(yè)的高分子材料?！ ?/p>
造紙化學(xué)品
造紙化學(xué)品造紙涂料上作為分散劑。最合適的相對分子質(zhì)量是2000-3000。商品形態(tài)一般是30%或42%固含量。粘度小于600mPa.s。外觀無色透明至琥珀色液體。pH在6-9之間。
其他領(lǐng)域
洗滌劑中作為洗滌助劑，起分散作用或防污垢再沉積作用。油田上作為堵漏劑。農(nóng)業(yè)上作為土壤保濕劑。醫(yī)藥上作為藥物載體?；使I(yè)作為化肥的控釋劑。作為高吸水樹脂應(yīng)用于尿布、衛(wèi)生巾等。
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