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，結構式為[－CH2-CH(COONa)]n－。是—種水溶性高分子化合物。商品形態的聚丙烯酸鈉，相對分子質量小到幾百，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，易溶於水。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。易溶於氫氧化鈉水溶液，但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨鹼土金屬離子數量增加，先溶解後沉澱。無毒。
分子式：[C3H3O2Na]n
分子量：一般10↑3-10↑7數量級
CAS號：【9003-04-7】
目錄 |
性質
水溶性直鏈高分子聚合物。小相對分子質量的為液體，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，易溶於苛性鈉水溶液。吸濕性極強。具有親水和疏水基團的高分子化合物。緩慢溶於水形成極粘稠的透明液體，其0.5%溶液的粘度約Pa•s，粘性並百因吸水膨潤（如CMC，海藻酸鈉）產生，而是由於分子內許多陰離子基團的離子現象使分子鏈增長，表現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，鹼性時則粘性增大。不溶於乙醇、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，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，引起分子交聯而凝膠化沉澱。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以下時可能產生沉澱。隨著相對分子質量增大，聚丙烯酸鈉自無色稀溶液至透明彈性膠體乃至固體。性質、用途也隨相對分子質量不同而有明顯區別。相對分子質量在1000-10000的，可作為分散劑，應用於水處理（分散劑或阻垢劑）、造紙、紡織印染、陶瓷等工業領域。用作造紙塗布分散劑時，相對分子質量在2000-4000，塗料濃度在65％～70％時，仍可有良好流變性和熟化穩定性。分子量在1000-3000之間的，用作水質穩定劑和黑液濃縮時結垢控制劑。分子量在10以上的，用作塗料增稠劑和保水劑，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，保持塗料體系穩定。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，以及在食品工業中作增黏劑、乳化分散劑等。
加工或製造方法
1、相對分子質量小時，丙烯酸在引發劑和鏈轉移劑存在下聚合，用氫氧化鈉中和即可得到產品。控制反應溫度，引發劑和鏈轉移劑的種類和用量，單體濃度、反應時間和加料方式等條件，可得到不同相對分子質量的產品。
2、相對分子質量高時，丙烯酸用氫氧化鈉中和，精製後，在引發劑存在下聚合，既得產品。固體形態的產品可經過乾燥、造粒或粉碎得到。
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）增強原料麵粉中的蛋白質粘結力。（2）使澱粉粒子相互結合，分散滲透至蛋白質的網狀結構中。（3）形成質地緻密的麵糰，表面光滑而具有光澤。（4）形成穩定的麵糰膠體，防止可溶性澱粉滲出。（5）保水性強，使水分均勻保持於麵糰中，防止乾燥。（6）提高麵糰的延展性。（7）使原料中的油脂成分穩定地分散至麵糰中。2、作為電解質與蛋白質相互作用，改變蛋白質結構，增強食品的粘彈性，改善組織。3、應用舉例：（1）麵包、蛋糕、麵條類、通心麵、提高原材料利用率，改善口感和風味。用量0.05%。（2）水產糜狀製品、罐頭食品、紫菜乾等，強化組織，保持新鮮味，增強味感（3）調味醬、番茄沙司、蛋黃醬、果醬、稀奶油、醬油，增稠劑及穩定劑。（4）果汁、酒類等，分散劑。（5）冰淇淋、卡拉蜜爾糖，改善味感及穩定性。（6）冷凍食品、水產加工品，表面膠凍劑（保鮮）。4、由於在水中溶解較慢，可預先與砂糖、粉末澱粉糖漿、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：。國外從上世紀六十年代就開始將聚丙烯酸鈉用於多種食品的增稠、增筋和保鮮等, 是美國FDA、日本厚生省等批准使用的食品添加劑, 2000年中國衛生部也正式批准為食品級增稠劑。
使用限量：按照我國食品添加劑標準規定。
水處理劑——分散劑
水處理劑——分散劑：小相對分子質量的用於水處理，可在鹼性和中濃縮倍數條件下運行而不結垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散於水中而不沉澱，從而達到阻垢目的。
PAAS是一種常用的分散劑，除了用於水處理還，還廣泛大量應用於造紙、紡織、印染行業做漿料分散劑，用於陶瓷工業做碳酸鈣分散劑，用於塗料行業做顏料分散劑等。
聚丙烯酸鈉是成熟工業產品，有行業標準。標準號為：HG/T2838-1997。標準規定產品外觀為無色至黃色液體，固含量大於等於30%。
高相對分子質量的用於絮凝劑。
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於靜電相斥作用，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，由於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量可達幾百萬，其商品形態為黃色粘稠液體，固含量或達8%許，相應特性粘數η≥3.40。
聚丙烯酸鈉絮凝劑是特別適用於燒鹼和純鹼行業鹽水精製、氧化鋁生產的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質回收和製糖等行業的高分子材料。
造紙化學品
造紙化學品造紙塗料上作為分散劑。最合適的相對分子質量是2000-3000。商品形態一般是30%或42%固含量。粘度小於600mPa.s。外觀無色透明至琥珀色液體。pH在6-9之間。
其他領域
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。農業上作為土壤保濕劑。醫藥上作為藥物載體。化肥工業作為化肥的控釋劑。作為高吸水樹脂應用於尿布、衛生巾等。
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