第1章 绪论 . 1
1.1 定义和分类 1
1.1.1 离子型聚丙烯酰胺 1
1.1.2 支化型和交联型聚丙烯酰胺 3
1.1.3 疏水缔合型聚丙烯酰胺 5
1.2 丙烯酰胺聚合物的结构与性质 5
1.3 产品剂型与聚合方法 8
1.4 丙烯酰胺聚合物的应用与消费 9
1.5 聚丙烯酰胺的毒性与安全 11
1.6 回顾、现状与展望 12
参考文献 14
第2章 聚丙烯酰胺的物理性质 16
2.1 固体聚丙烯酰胺的物理性质 16
2.1.1 固体聚丙烯酰胺的一般物理性质 16
2.1.2 溶解特点与速溶问题 17
2.1.3 聚丙烯酰胺的稳定性 19
2.2 聚丙烯酰胺水溶液的性质 19
2.2.1 聚丙烯酰胺水溶液的一般性质 19
2.2.2 聚丙烯酰胺水溶液的依时性 20
2.3 聚丙烯酰胺水溶液的黏度及其预测 23
2.3.1 黏度的定义及流动的类型 23
2.3.2 临界剪切速率 25
2.3.3 零剪切黏度的预测 27
2.3.4 表观黏度的预测 30
2.4 聚电解质溶液的性质 31
2.4.1 聚电解质概述 31
2.4.2 聚电解质的溶解 32
2.4.3 聚电解质的离解和离解常数 33
2.4.4 聚电解质溶液的黏度和特性黏数 36
2.4.5 聚电解质溶液的渗透压和唐南平衡 39
2.4.6 两性聚电解质的溶液性质 41
2.5 聚丙烯酰胺类水凝胶的性质 45
2.5.1 水凝胶的定义 45
2.5.2 膨胀-收缩行为 46
2.5.3 体积相转变和刺激响应 48
2.5.4 凝胶的筛分作用 52
2.5.5 力学性能 53
参考文献 54
3.1 水解反应 57
第3章 聚丙烯酰胺的化学性质 57
3.1.1 酸性水解 58
3.1.2 碱性水解 59
3.1.3 热促水解 62
3.1.4 聚丙烯酰胺共聚物的水解 62
3.2 羟甲基化反应 64
3.3 胺甲基化反应 66
3.4 磺甲基化反应 71
3.5 霍夫曼降解反应 73
3.6 交联反应 77
3.7 老化 81
3.7.1 生物降解 82
3.7.2 化学降解 83
3.7.3 机械降解 86
参考文献 89
第4章 丙烯酰胺聚合物的结构表征与测定 93
4.1 丙烯酰胺聚合物的化学结构表征 93
4.1.1 红外光谱 93
4.1.2 核磁共振谱法 95
4.1.3 元素分析 102
4.2 丙烯酰胺聚合物的离子性质表征 104
4.2.1 基于酸碱滴定的化学滴定 105
4.2.2 胶体滴定 109
4.3 聚丙烯酰胺分子量的表征 112
4.3.1 黏度法 112
4.3.2 光散射法 123
4.3.3 凝胶渗透色谱法 129
4.4 聚丙烯酰胺产品的一般物性 134
4.5 聚合物有效浓度的测定 135
4.5.1 凝胶渗透色谱法 135
4.5.2 浊度法 136
4.5.3 N-溴代酰胺法 138
4.5.4 荧光分光光度法 139
参考文献 139
第5章 丙烯酰胺聚合反应化学 143
5.1 丙烯酰胺自由基聚合机理 143
5.2 丙烯酰胺自由基聚合的引发方法 145
5.2.1 单组分引发剂 146
5.2.2 氧化还原引发体系 151
5.2.3 复合引发剂体系 153
5.2.4 光及辐射引发 154
5.3 丙烯酰胺聚合反应动力学 155
5.3.1 丙烯酰胺单体浓度和引发剂浓度对聚合反应速率的影响 156
5.3.2 介质pH值对丙烯酰胺聚合动力学的影响 157
5.3.3 有机溶剂对丙烯酰胺聚合动力学的影响 158
5.3.4 无机盐对丙烯酰胺聚合动力学的影响 159
5.3.5 表面活性剂对丙烯酰胺聚合动力学的影响 160
5.4 丙烯酰胺自由基聚合的相对分子质量 160
5.4.1 单体浓度与聚丙烯酰胺相对分子质量的关系 161
5.4.2 引发剂的类型及用量对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 162
5.4.4 聚合温度对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 163
5.4.3 聚合体系pH值对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响 163
5.4.5 聚合体系中的杂质对PAM相对分子质量的影响 164
5.4.6 链转移剂的应用 166
5.5 丙烯酰胺衍生物的聚合 167
5.6 丙烯酰胺共聚合反应 168
5.6.1 丙烯酰胺共聚合反应原理 168
5.6.2 丙烯酰胺类无规共聚物 172
5.6.3 丙烯酰胺类接枝共聚物的制备 176
5.6.4 丙烯酰胺类嵌段共聚物 180
参考文献 181
6.1.1 丙烯腈硫酸水合法 183
第6章 丙烯酰胺的合成及性质 183
6.1 丙烯酰胺的制法 183
6.1.2 丙烯腈铜催化水合法 184
6.1.3 丙烯腈生物酶催化水合法 185
6.2 丙烯酰胺的性质 189
6.2.1 固体丙烯酰胺的物理性质 189
6.2.2 丙烯酰胺水溶液的物理性质 190
6.2.3 丙烯酰胺的化学性质 191
6.3 丙烯酰胺的毒性与安全 193
参考文献 196
第7章 丙烯酰胺水溶液聚合 198
7.1 水溶液聚合制备聚丙烯酰胺水溶胶 199
7.2 水溶液聚合制备聚丙烯酰胺干粉 200
7.2.1 带式片状聚合工艺 201
7.2.2 釜式大块聚合工艺 209
7.3 水溶液共聚合 212
7.3.1 丙烯酰胺与阴离子单体共聚合 213
7.3.2 丙烯酰胺与阳离子单体共聚合 214
7.4 由聚合物水溶液制备聚丙烯酰胺衍生物 215
7.4.1 聚丙烯酰胺水解的阴离子型聚合物 215
7.3.3 丙烯酰胺水溶液共聚合制备交联聚合物 215
7.4.2 磺甲基聚丙烯酰胺阴离子型聚合物产品 220
7.4.3 胺甲基聚丙烯酰胺阳离子型聚合物产品 220
7.5 丙烯酰胺水溶液聚合技术展望 221
参考文献 224
第8章 丙烯酰胺的反相乳液聚合与反相微乳液聚合 227
8.1 丙烯酰胺的反相乳液聚合和聚丙烯酰胺反相胶乳 227
8.1.1 丙烯酰胺反相乳液的稳定 228
8.1.2 丙烯酰胺的反相乳液聚合原理 232
8.1.3 聚丙烯酰胺反相胶乳的提浓方法 239
8.2 丙烯酰胺的反相微乳液聚合 241
8.2.1 微乳液的形成、结构和稳定 242
8.2.2 丙烯酰胺的反相微乳液聚合原理 247
8.2.3 丙烯酰胺反相微乳液聚合动力学 252
8.2.4 反相微乳液聚合展望 253
参考文献 253
第9章 丙烯酰胺在水相中的分散聚合 257
9.1 分散聚合的一般介绍 257
9.1.1 非水溶剂中的分散聚合 258
9.1.2 水介质中的分散聚合及工艺 259
9.2 水相中分散聚合体系的组成 260
9.2.1 分散介质 261
9.2.2 单体 261
9.2.3 分散稳定剂 262
9.2.4 引发剂 263
9.3 物性及分析方法 264
9.4 聚合物的合成方法 265
9.4.1 丙烯酰胺与各种乙烯基单体的反应性能 265
9.4.2 阳离子型聚合物的合成方法 265
9.4.3 阴离子型聚合物的合成方法 267
9.4.4 两性离子型聚合物的合成方法 269
9.5 应用简介 270
9.5.1 废水处理中的沉淀剂和脱水剂 270
9.5.2 纸张增强剂 271
9.5.3 固化剂 271
9.6 展望 272
参考文献 272
第10章 疏水改性聚丙烯酰胺 274
10.1 概述 274
10.1.1 疏水改性聚丙烯酰胺的结构 275
10.1.2 疏水改性聚丙烯酰胺的合成 277
10.2.1 胶束共聚操作方法 280
10.2 胶束共聚 280
10.2.2 胶束共聚的机理 281
10.2.3 疏水改性聚丙烯酰胺的结构特征 284
10.3 疏水改性聚丙烯酰胺的结构表征 287
10.3.1 化学结构的表征 287
10.3.2 水溶液聚集结构的表征 290
10.4 疏水改性聚丙烯酰胺水溶液的流变行为 293
10.4.1 疏水缔合型聚合物的溶解性 293
10.4.2 疏水缔合聚丙烯酰胺水溶液的流变特性 294
10.4.3 水溶液流变行为的影响因素 297
10.5 疏水改性聚丙烯酰胺的应用 306
参考文献 307
第11章 丙烯酰胺聚合物的稳定作用和絮凝作用 310
11.1 分散体系的稳定性概念 310
11.2 静电稳定作用 312
11.2.1 粒子界面电荷的来源 313
11.2.2 双电层 313
11.2.3 DLVO理论 315
11.2.4 电解质的聚沉作用 316
11.3 位阻稳定作用 317
11.3.1 高分子在分散体上的吸附 318
11.3.2 位阻稳定理论 321
11.3.3 高分子分散剂的结构特点 322
11.4 高分子的絮凝作用 323
11.4.1 絮凝的基本机理 323
11.4.2 高分子絮凝剂的结构特点 324
11.4.3 高分子絮凝剂品种、性能和特点 325
参考文献 332
第12章 丙烯酰胺聚合物在油气田工业中的应用 333
12.1 在钻井中的应用 333
12.1.1 降滤失剂 334
12.1.2 絮凝剂 338
12.1.3 页岩抑制（防塌）剂 339
12.1.4 稀释剂（降黏剂） 340
12.1.5 堵漏剂 341
12.2 在固井中的应用 341
12.2.1 水泥浆缓凝剂 342
12.2.2 水泥浆减阻剂 342
12.2.3 水泥浆降滤失剂 342
12.3.2 增黏剂 343
12.3.1 降滤失剂 343
12.3 在完井和修井中的应用 343
12.2.4 水泥浆堵漏剂 343
12.3.3 黏土稳定剂 344
12.4 在压裂中的应用 344
12.4.1 压裂液用稠化剂 345
12.4.2 压裂液用黏土稳定剂 345
12.5 在酸化中的应用 345
12.5.2 酸化黏土稳定剂 346
12.5.3 酸化用暂堵（转向）剂 346
12.5.1 酸化缓速剂 346
12.6 在注水（油田水处理）中的应用 347
12.6.1 聚丙烯酰胺类除油剂 347
12.6.2 聚丙烯酰胺类絮凝剂 349
12.6.3 聚丙烯酰胺类防垢剂 349
12.6.4 聚丙烯酰胺类黏土稳定剂 350
12.7 在堵水调剖中的应用 351
12.7.1 聚丙烯酰胺类凝胶型堵水调剖剂 352
12.7.2 聚丙烯酰胺胶态分散凝胶深部调剖体系 354
12.7.3 聚丙烯酰胺弱凝胶深部调剖体系 355
12.7.5 丙烯酰胺类聚合物与木质素磺酸盐复合凝胶型堵水调剖剂 357
12.7.4 预交联（体膨型）丙烯酰胺聚合物颗粒堵水调剖剂 357
12.7.6 丙烯酰胺聚合物与膨润土复合型堵水调剖剂 358
12.7.7 丙烯酰胺类地下聚合体系堵水调剖剂 358
12.7.8 泡沫型堵水调剖剂 358
12.7.9 泡沫凝胶型堵水调剖剂 359
12.7.10 丙烯酰胺聚合物与水玻璃复合交联凝胶型堵水调剖剂 359
12.7.11 丙烯酰胺聚合物桥键吸附技术 360
12.7.12 改进的聚丙烯酰胺凝胶技术 361
12.8 在三次采油中的应用 361
12.8.1 聚合物驱油和三元复合驱油机理 363
12.8.2 聚丙烯酰胺在三次采油中的应用实例 364
12.8.3 三次采油用聚合物评价应重视的问题 367
12.8.4 聚丙烯酰胺耐温抗盐性能差的原因分析 369
12.8.5 三次采油用耐温抗盐聚合物分析 369
参考文献 375
第13章 聚丙烯酰胺在水处理中的应用 378
13.1 概述 378
13.1.1 聚丙烯酰胺在水处理中的应用现状 378
13.1.2 聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用 378
13.1.3 影响混凝的主要因素 379
13.2.1 给水处理工艺概述 381
13.2 聚丙烯酰胺在给水处理中的应用 381
13.2.2 聚丙烯酰胺在给水中的投加方式及投加量 382
13.2.3 不同给水水质的处理 383
13.3 聚丙烯酰胺在污水处理中的应用 386
13.3.1 对含金属废水的处理 387
13.3.2 有机废水的处理 390
13.3.3 无机废水的处理 398
13.3.4 工程应用实例 401
13.4 聚丙烯酰胺在污泥处理中的应用 404
13.4.1 给水污泥处理 405
13.4.2 污水污泥处理 407
13.4.3 工程应用实例 408
参考文献 409
第14章 丙烯酰胺聚合物在造纸工业中的应用 412
14.1 概述 412
14.1.1 造纸工业的现状和前景 412
14.1.2 现代造纸工业的基本过程 413
14.1.3 纸料中的静电荷 413
14.1.4 聚丙烯酰胺在造纸过程中的主要用途 415
14.1.5 聚丙烯酰胺分子量和电荷与其用途的关系 416
14.2.1 纸张增干强剂的重要性与增干强机理 418
14.1.6 21世纪聚丙烯酰胺在制浆造纸工业中的应用所面临的任务 418
14.2 纸张增干强剂 418
14.2.2 增干强剂的分类及主要品种 420
14.2.3 聚丙烯酰胺增干强剂 420
14.3 湿增强剂 428
14.4 造纸助留剂 429
14.4.1 助留剂的作用和品种 430
14.4.2 聚丙烯酰胺助留剂 432
14.4.3 多元助留系统和助留机理 433
14.5.1 助滤剂的品种和作用 436
14.5 助滤剂 436
14.5.2 聚丙烯酰胺助滤剂 437
14.5.3 聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺配合使用 438
14.5.4 海德罗科尔系统的助滤作用 438
14.6 纤维分散剂 439
14.7 分散松香胶中性施胶沉淀剂 440
14.8 造纸废水处理剂 441
14.8.1 造纸废水水质及治理 441
14.8.2 高分子絮凝剂 444
14.9 表面施胶 446
参考文献 447
第15章 丙烯酰胺聚合物在矿冶、纺织、建材和农业等工业中的应用及其展望 449
15.1 矿冶 449
15.1.1 脱水和强化脱水 449
15.1.2 过滤脱水的强化 452
15.2 纺织印染 457
15.3 建筑材料 458
15.3.1 装饰黏结剂 459
15.3.2 水泥添加剂 459
15.3.3 水下浇筑抗分散混凝土 460
15.3.4 夹层防火玻璃 462
15.3.5 陶瓷分散剂 464
15.4 农林 464
15.4.1 防治水土流失 464
15.4.2 保水剂 469
15.5 食品 470
15.5.1 制糖业 470
15.5.2 发酵业 471
15.6 应用展望 472
15.6.1 调湿材料 473
15.6.2 纳米复合阻燃材料 474
15.6.3 电化学聚合复合镀 475
15.6.4 功能性侧链液晶 476
15.6.5 光致变色复合物 476
参考文献 477
第16章 聚丙烯酰胺水凝胶在医学上的应用 479
16.1 概述 479
16.1.1 聚丙烯酰胺水凝胶临床应用的历史回顾 479
16.1.2 医用生物材料的安全性 480
16.1.3 医用生物材料与组织的相互作用 482
16.2.1 理化性能和残余单体的测定 483
16.2 聚丙烯酰胺水凝胶的生物医学性能 483
16.2.2 医用聚丙烯酰胺水凝胶的安全性评价 485
16.3 聚丙烯酰胺水凝胶的临床应用 490
16.3.1 在整形外科的应用 490
16.3.2 临床应用的禁忌证、并发症及其防治 495
16.3.3 聚丙烯酰胺凝胶作为栓塞剂的医学应用 497
16.3.4 聚丙烯酰胺作为药物缓释剂的临床应用 498
16.3.5 聚丙烯酰胺凝胶临床应用展望 502
参考文献 505
附录 主要缩写符号的中英文名称 507