随着我国经济的迅猛发展，聚丙烯酰胺产品的消费也不断增长。在石油开采、造纸工业、污水处理等领业都有广泛应用，素有“百业助剂”之称。我国聚丙烯酰胺产品主要消费在石油开采等领域，日本主要消费在造纸工业，欧美国家主要用于水处理。但是，近年来，我国环境问题日趋成为公众热点，而对环保的要求也逐渐提高，我国聚丙烯酰胺在水处理领域的消费也随之增长（张桐郡，2009）。

聚丙烯酰胺合成的主要原料----丙烯酰胺（AM）

丙烯酰胺结构式

1893年，Moureu从丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。

1954年，美国氰氨公司采用丙烯腈硫酸水解工艺进行工业生产。

1972年，日本三井东压化学公司首先建立了骨架铜催化丙烯腈水合制丙烯酰胺的工业装置，此后各国相继开发了不同类型的催化剂，采用此项工艺进行工业生产。

80年代，日本日东化学工业公司实现了用生物催化剂由丙烯腈制丙烯酰胺的工业生产。

丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是重要的精细化工原料，目前90%的丙烯酰胺都用于生产聚丙烯酰胺（吴晓云，2002）。同时，丙烯酰胺也使一种剧毒物质，是具有神经毒性、生殖毒性和遗传毒性的潜在致癌物。淀粉类食品在高温（>120℃）烹调下容易产生丙烯酰胺。 研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。2002年4月瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片等中检出丙烯酰胺，而且含量超过饮水中允许最大限量的500多倍。之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也相继报道了类似结果。

香港消费者委员会的研究，含碳水化合物的食物在经油炸之后，都会产生丙烯酰胺。研究已知丙烯酰胺可致癌。

随着工业和经济的不断发展，丙烯酰胺的使用领域和数量都日趋扩大，同时对环境和人体健康的影响也会逐渐增加。因此，中国作为世界丙烯酰胺使用量最大的国家，相关行业丙烯酰胺的常规检测、不同环境介质种的丙烯酰胺含量及分布情况等都会得到国家和公众的关注和重视。

什么是聚丙烯酰胺（PAM）

随着我国经济的迅猛发展，聚丙烯酰胺产品的消费也不断增长。在石油开采、造纸工业、污水处理等领业都有广泛应用，素有“百业助剂”之称。我国聚丙烯酰胺产品主要消费在石油开采等领域，日本主要消费在造纸工业，欧美国家主要用于水处理。但是，近年来，我国环境问题日趋成为公众热点，而对环保的要求也逐渐提高，我国聚丙烯酰胺在水处理领域的消费也随之增长（张桐郡，2009）。

聚丙烯酰胺

PAM（Poly acrylamide）是丙烯酰胺（AM）均聚物或者其他的单体共聚的聚合物的统称。又被称作三号凝聚剂，产品形态如粉末、乳液、胶粒、粘性液体等，常规为白色粉末或半透明颗粒，1.302g/cm³，软化温度在210℃。

PAM属于线性高分子聚合物，易溶于水，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性、粘合性及增稠性等特点。PAM本身不具有毒性，其毒性来源于丙烯酰胺单体以及其合成时携带的部分有毒重金属。广泛应用于水处理、石油开采工业、造纸业、生物医药等领域。传统制备方法有水溶液聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、分散聚合等。随着科学技术的发展，不断创新出新的聚合技术，包括辐射聚合、活性/可控聚合等。

聚丙烯酰胺的4种类型

1.非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）      

2.阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）

3.阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）      

4.两性聚丙烯酰胺（AmPAM）

不同类型聚丙烯酰胺的制备

阳离子聚丙烯酰胺制备方法

聚丙烯酰胺的化学改性

1.Mannich化学反应改性      2.酰胺基Hofmann化学反应改性

丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚

天然高分子与丙烯酰胺接枝共聚

阴离子聚丙烯酰胺制备方法

均聚后水解法

均聚共水解法

共聚法

两性聚丙烯酰胺制备方法

大分子的侧链改性

阴、阳离子单体共聚法

天然高分子接枝共聚法

“百业助剂”----聚丙烯酰胺的应用

聚丙烯酰胺絮凝试验

给水处理与污水处理

使用聚丙烯酰胺作为助凝剂或絮凝剂，可以减少絮凝剂的使用量，并提高废水处理质量，在提高效率的同时，还可以减少水垢的产生，并且可以保护处理设备。柳志刚（2008）曾研究过，PAM对浊度较大的江河水絮凝效果较水库水、湖泊水等不同水源要更好；对水的色度、重金属离子处理效果不佳；对湖泊水中的藻类植物具有较好的絮凝效果。 絮凝效果会受到水温、pH、搅拌速率和时间等因素的影响。

石油开采工业

我国油田开采行业是聚丙烯酰胺的主要消费领域。聚丙烯酰胺主要作为降滤失剂、絮凝剂、稀释剂、堵漏剂应用于石油开采的钻井、酸化、堵水、三次采油等工艺中。李辉（2011）等人制备了一种耐热性良好的三元复合型油田堵水剂（黄原胶/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/膨润土），这种制剂在20℃时吸水可以达到1677g/g，放置12h后，吸水率仍可以达到20%以上。

造纸工业

聚丙烯酰胺在造纸工业中的使用非常广泛，也是使用最多的化学助剂之一。阴离子聚丙烯酰胺可以作为纸浆分散剂；低相对分子质量聚丙烯酰胺可以作为纸张增强剂；中相对分子质量聚丙烯酰胺作为助留助滤剂；高相对分子质量聚丙烯酰胺在造纸工业废水处理可以起到絮凝作用。杨艳（2015）制备了两性聚丙烯酰胺（AmPAM），将其应用于废纸浆造纸，结果发现，加入AmPAM使纸浆滤水性降低，但是抗张强度增加，耐破度、撕裂指数也有不同程度的增加，而且其纸浆经过多次回收利用后保水值提高。

生物医药

在外科整形、栓塞剂、药物缓释等医药领域中，聚丙烯酰胺水凝胶有着很好的应用前景。聚丙烯酰胺水凝胶可控可调性好，且具有类似人体组织的特性和生物相容性。有研究表明（Lu S，2015），聚丙烯酰胺纳米凝胶（氨基功能化的粘膜附着剂）装载抗癌药物多西紫杉醇（DTX）可以用于研究治疗膀胱癌。

其他领域

在矿冶工业生产作为絮凝剂、助滤剂；在纺织印染工业中作为纺纱上浆剂、织物整理剂；在建筑行业作为装饰粘结剂、水泥添加剂、水下灌浆材料；在农林业中可以用做土壤改良剂、保水剂等。聚丙烯酰胺还应用于纳米材料、复合材料等新领域。