纺织百科

　　

概述

　　聚丙烯酸钠，英文名Sodium polyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为[－CH2－CH(COONa)]n－。是—种水溶性高分子化合物。商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水。因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。能电离，有或无腐蚀性。易溶于氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加，先溶解后沉淀。无毒。
　　分子式：[C3H3O2Na]n
　　分子量：一般10↑3-10↑7数量级
　　CAS号：【9003-04-7】

性质

　　水溶性直链高分子聚合物。小相对分子质量的为液体，大的可为固体。固体的商品为白色粉末或颗粒，无臭无味，遇水膨胀，易溶于苛性钠水溶液。吸湿性极强。具有亲水和疏水基团的高分子化合物。缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，其0.5%溶液的粘度约Pa•s，粘性并百因吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，表现粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。强热至300度不分解。久存粘度变化极小，不易腐败。因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇足量二价以上金属离子（如铝、铅、铁、钙、镁、锌）形成其不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀。但是二价金属离子量少时仍为溶液，因此可作为洗涤助剂，起到防止污垢再沉积的作用。pH=4.0以下时可能产生沉淀。随着相对分子质量增大，聚丙烯酸钠自无色稀溶液至透明弹性胶体乃至固体。性质、用途也随相对分子质量不同而有明显区别。相对分子质量在1000-10000的，可作为分散剂，应用于水处理（分散剂或阻垢剂）、造纸、纺织印染、陶瓷等工业领域。用作造纸涂布分散剂时，相对分子质量在2000-4000，涂料浓度在65％～70％时，仍可有良好流变性和熟化稳定性。分子量在1000-3000之间的，用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。分子量在10以上的，用作涂料增稠剂和保水剂，可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长，避免水分析出，保持涂料体系稳定。分子量在10以上的，用作絮凝剂。还可用作高吸水性树脂，土壤改良剂，以及在食品工业中作增黏剂、乳化分散剂等。

加工或制造方法

　　1、相对分子质量小时，丙烯酸在引发剂和链转移剂存在下聚合，用氢氧化钠中和即可得到产品。控制反应温度，引发剂和链转移剂的种类和用量，单体浓度、反应时间和加料方式等条件，可得到不同相对分子质量的产品。
　　2、相对分子质量高时，丙烯酸用氢氧化钠中和，精制后，在引发剂存在下聚合，既得产品。固体形态的产品可经过干燥、造粒或粉碎得到。

用途

　　

食品级聚丙烯酸钠的用途

　　　1、增稠剂。在食品中有如下功效：（1）增强原料面粉中的蛋白质粘结力。（2）使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。（3）形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽。（4）形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。（5）保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。（6）提高面团的延展性。（7）使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。2、作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。3、应用举例：（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，改善口感和风味。用量0.05%。（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感（3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。（4）果汁、酒类等，分散剂。（5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。（6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。4、由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。5、作糖液、盐水、饮料等的澄清剂（高分子凝聚剂）。
　　食品安全：。国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等, 是美国FDA、日本厚生省等批准使用的食品添加剂, 2000年中国卫生部也正式批准为食品级增稠剂。
　　使用限量：按照我国食品添加剂标准规定。

水处理剂——分散剂

　　　水处理剂——分散剂[1]：小相对分子质量的用于水处理，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，从而达到阻垢目的。
　　PAAS是一种常用的分散剂，除了用于水处理还，还广泛大量应用于造纸、纺织、印染行业做浆料分散剂，用于陶瓷工业做碳酸钙分散剂，用于涂料行业做颜料分散剂等。
　　聚丙烯酸钠是成熟工业产品，有行业标准。标准号为：HG/T2838-1997。标准规定产品外观为无色至黄色液体，固含量大于等于30%。
　　高相对分子质量的用于絮凝剂。

水处理剂——絮凝剂

　　　：聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性的高分子化合物，其分子链上的羧基由于静电相斥作用，使得曲绕的聚合物链伸展，促成具有吸附性的功能团外露到表面上来，由于这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。 作为絮凝剂的聚丙烯酸钠其相对分子质量可达几百万，其商品形态为黄色粘稠液体，固含量或达8%许，相应特性粘数η≥3.40。
　　聚丙烯酸钠絮凝剂是特别适用于烧碱和纯碱行业盐水精制、氧化铝生产的赤泥沉降分离、味精厂废水中蛋白质回收和制糖等行业的高分子材料。

造纸化学品

　　　造纸化学品[2]造纸涂料上作为分散剂。最合适的相对分子质量是2000-3000。商品形态一般是30%或42%固含量。粘度小于600mPa.s。外观无色透明至琥珀色液体。pH在6-9之间。

其他领域

　　　洗涤剂中作为洗涤助剂，起分散作用或防污垢再沉积作用。油田上作为堵漏剂。农业上作为土壤保湿剂。医药上作为药物载体。化肥工业作为化肥的控释剂。作为高吸水树脂应用于尿布、卫生巾等。