聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型水溶性高分子聚合物，由丙烯酰胺单体通过自由基聚合而成，具有优异的絮凝性、增稠性、降阻性和粘合性，广泛应用于水处理、石油开采、造纸、纺织、农业等多个领域，被誉为“百业助剂”。

一、化学性质与结构

分子式：纯聚丙烯酰胺的分子式为(CH2​CHCONH2​)n​，聚合度可达10.000～90.000.分子量高达150万～600万。

物理状态：白色粉末或颗粒，无毒，易溶于水，不溶于大多数有机溶剂(如苯、酯类、丙酮等)。

热稳定性：在100℃时稳定，但加热至150℃以上会分解出氮气。

电荷特性：根据分子链上的电荷特性，可分为非离子型(NPAM)、阴离子型(APAM)、阳离子型(CPAM)和两性离子型(ACPAM)，适用于不同pH值和离子强度的环境。

二、核心应用领域

1.水处理

絮凝沉淀：作为高效絮凝剂，用于生活污水、工业废水(如矿山、冶金、食品加工废水)的固液分离，降低悬浮物含量。

污泥脱水：阳离子型PAM可使污泥形成紧密絮团，提高脱水效率，减少污泥体积。

饮用水净化：用于自来水厂的絮凝澄清，需严格控制残留单体含量(符合饮用水标准)。

2.石油工业

钻井液添加剂：作为增稠剂、降滤失剂，改善钻井液流变性，稳定井壁。

三次采油（EOR）：通过注入高分子量PAM溶液，提高油藏驱油效率，增加原油采收率5%～20%。

3.造纸工业

助留助滤剂：提高纸浆中纤维和填料的留着率，改善纸张匀度，降低原料损耗。

纸张增强剂：增加纸张强度(如抗张强度、耐折度)，并用于废水处理以减少污染物排放。

4.纺织与印染

作为上浆剂、染色匀染剂，提高织物柔软度和染色均匀性，同时用于印染废水处理。

5.农业

土壤改良剂：提高土壤保水能力，减少水土流失，促进植物生长。

6.其他领域

矿业：用于矿物加工中的浮选分离、尾矿浓缩脱水。

食品加工：作为食品添加剂(如增稠剂、稳定剂)，需符合食品安全标准(如FDA认证)。

医药领域：用于制备凝胶，用于电泳分离蛋白质和核酸等生物大分子。

三、制备工艺

水溶液聚合法：工业生产中最常用的方法，通过过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化-还原引发体系，在低温下引发聚合，生产低分子量或高分子量产品。

反相乳液聚合法：将单体水溶液分散在油相中，通过乳化剂稳定体系，生产高分子量产品，反应热易导出，物料粘度低。

悬浮聚合法：单体水溶液以小液珠悬浮在有机溶剂中聚合，得到颗粒状产品，使用方便。

四、发展趋势

随着环保要求的提高和技术进步，低毒、高效、可降解的PAM产品(如生物基聚丙烯酰胺)成为未来发展的重要方向。同时，通过分子设计开发具有特定功能的PAM衍生物，以满足不同行业的需求，也是研究热点之一。