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_{聚丙烯酸鈉}

鎖定
本詞條由“科普中國”百科科學詞條編寫與應(yīng)用工作項目審核。
聚丙烯酸鈉是一種新型功能高分子材料和重要化工產(chǎn)品，固態(tài)產(chǎn)品為白色（或淺黃色）塊狀或粉末，液態(tài)產(chǎn)品為無色（或淡黃色）粘稠液體。溶解于冷水、溫水、甘油、丙二醇等介質(zhì)中，對溫度變化穩(wěn)定，具有固定金屬離子的作用，能阻止金屬離子對產(chǎn)品的消極作用，是一種具有多種特殊性能的表面活性劑。
中文名聚丙烯酸鈉外文名Sodium polyacrylate分子式(C3H3NaO2)n
CAS號9003-04-7折射率nD20 1.43密度1.32g/mLat 25°C

化學性質(zhì)

中文別名：2-丙烯酸鈉均聚物; 聚丙烯酸鈉(系列); 聚丙烯酸
鈉(PAAS); S聚丙烯酸鈉; 聚丙烯酸鈉 MW~5100; 聚丙烯酸鈉 MW ~15000; 聚丙烯酸鈉 MW ~8000
英文別名：Polyacrylic acid sodium salt; Sodiumpolyacrylateinwater; Poly(acrylate sodium)
性質(zhì)：是—種水溶性高分子化合物。商品形態(tài)的聚丙烯酸鈉，相對分子質(zhì)量小到幾百，大到幾千萬，外觀為無色或淡黃色粘稠液體、凝膠、樹脂或固體粉末，易溶于水。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。易溶于氫氧化鈉水溶液，但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨堿土金屬離子數(shù)量增加，先溶解后沉淀。無毒。

產(chǎn)品信息

上游原料:丙烯酸,氫氧化鈉
下游產(chǎn)品:燒堿、增稠劑、緩蝕劑、造紙助留助濾劑

物化性質(zhì)

水溶性直鏈高分子聚合物。小相對分子質(zhì)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，易溶于苛性鈉水溶液。吸濕性極強。具有親水和疏水基團的高分子化合物。緩慢溶于水形成極粘稠的透明液體，其0.5%溶液的粘度約Pa·s，粘性并非吸水膨潤（如CMC，海藻酸鈉）產(chǎn)生，而是由于分子內(nèi)許多陰離子基團的離子現(xiàn)象使分子鏈增長，表現(xiàn)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，堿性時則粘性增大。不溶于乙醇、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(zhì)，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(lián)而凝膠化沉淀。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(chǎn)生沉淀。
隨著相對分子質(zhì)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(zhì)、用途也隨相對分子質(zhì)量不同而有明顯區(qū)別。相對分子質(zhì)量在1000-10000的，可作為分散劑，應(yīng)用于水處理（分散劑或阻垢劑）、造紙、紡織印染、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。用作造紙涂布分散劑時，相對分子質(zhì)量在2000-4000，涂料濃度在65%～70%時，仍可有良好流變性和熟化穩(wěn)定性。分子量在1000-3000之間的，用作水質(zhì)穩(wěn)定劑和黑液濃縮時結(jié)垢控制劑。分子量在10以上的，用作涂料增稠劑和保水劑，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，保持涂料體系穩(wěn)定。分子量在10以上的，用作絮凝劑，以及在食品工業(yè)中作增黏劑、乳化分散劑等。

制造方法

1、相對分子質(zhì)量小時，丙烯酸在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合，用氫氧化鈉中和即可得到產(chǎn)品。控制反應(yīng)溫度，引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的種類和用量，單體濃度、反應(yīng)時間和加料方式等條件，可得到不同相對分子質(zhì)量的產(chǎn)品。
2、相對分子質(zhì)量高時，丙烯酸用氫氧化鈉中和，精制后，在引發(fā)劑存在下聚合，既得產(chǎn)品。固體形態(tài)的產(chǎn)品可經(jīng)過干燥、造粒或粉碎得到。
3.、國外通過輻射聚合NaOH與丙烯酸的中和物制得。
合成方法
1.將去離子水和34kg鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇依次加入反應(yīng)釜中，加熱至80～82℃。滴加14kg過硫酸銨和170kg單體丙烯酸的水溶液（去離子水）。滴畢后，反應(yīng)3h。冷至40℃，加入30%的NaOH水溶液，中和至pH值為8.0～9.0蒸出異丙醇和水得液體產(chǎn)品。噴霧干燥得固體產(chǎn)品丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體，除去副生的醇類，經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)pH值，以過硫酸銨為催化劑聚合而得由丙烯酸和氫氧化鈉反應(yīng)制得丙烯酸鈉單體，再在過硫酸銨催化下，聚合成聚丙烯酸鈉將相對分子質(zhì)量1 000～3 000的聚丙烯酸鈉加入反應(yīng)釜中，配成30%的水溶液即可
2.丙烯酸或丙烯酸酯與氫氧化鈉反應(yīng)得丙烯酸鈉單體，除去副產(chǎn)的醇類，經(jīng)濃縮、調(diào)節(jié)PH值，以過硫酸銨為催化劑聚合制得。
3.聚合法　在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計、滴液漏斗的500mL四口燒瓶中，加入一定量的去離子水，再加入鏈轉(zhuǎn)移劑亞硫酸氫鈉（用量占體系質(zhì)量的4.5%），攪拌溶解，加熱升溫至65℃，開始滴加單體丙烯酸及引發(fā)劑過硫酸銨水溶液。其中單體丙烯酸的質(zhì)量分數(shù)占體系的30%，過硫酸銨的質(zhì)量分數(shù)占體系的0.06%，滴加時間為3h，滴完后保溫3h，用質(zhì)量分數(shù)為30%氫氧化鈉水溶液中和至pH值為7～7.5，得到無色的黏稠、低分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉溶液。
4.乳液聚合法　單體溶液由丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉溶液中和，再加入少量丙烯酰胺制得。在250mL反應(yīng)瓶中，加入單體溶液、十二烷基磺酸鈉，攪拌其混合均勻，同時通氮除氧20min，加入還原劑、乳化劑、溶劑和氧化劑。將體系升溫至45℃，4h后結(jié)束聚合。升溫達到一定的出水量后，停止反應(yīng)。最后將反應(yīng)液過濾烘干，得到粉末狀產(chǎn)物（PAA-Na）。 [1]

用途

食品級聚丙烯酸鈉
1、增稠劑。在食品中有如下功效：
（1）增強原料面粉中的蛋白質(zhì)粘結(jié)力。
（2）使淀粉粒子相互結(jié)合，分散滲透至蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。
（3）形成質(zhì)地致密的面團，表面光滑而具有光澤。
（4）形成穩(wěn)定的面團膠體，防止可溶性淀粉滲出。
（5）保水性強，使水分均勻保持于面團中，防止干燥。
（6）提高面團的延展性。
（7）使原料中的油脂成分穩(wěn)定地分散至面團中。 [1]
2、作為電解質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用，改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強食品的粘彈性，改善組織。
3、應(yīng)用舉例：
（1）面包、蛋糕、面條類、通心面、提高原材料利用率，改善口感和風味。用量0.05%。
（2）水產(chǎn)糜狀制品、罐頭食品、紫菜干等，強化組織，保持新鮮味，增強味感
（3）調(diào)味醬、番茄沙司、蛋黃醬、果醬、稀奶油、醬油，增稠劑及穩(wěn)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(wěn)定性。
（6）冷凍食品、水產(chǎn)加工品，表面膠凍劑（保鮮）。
4、由于在水中溶解較慢，可預(yù)先與砂糖、粉末淀粉糖漿、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于多種食品的增稠、增筋和保鮮等, 是美國FDA、日本厚生省等批準使用的食品添加劑, 2000年中國衛(wèi)生部也正式批準為食品級增稠劑。
使用限量：按照我國食品添加劑標準規(guī)定。
水處理劑——分散劑
水處理劑——分散劑：小相對分子質(zhì)量的用于水處理，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，從而達到阻垢目的。
PAAS是一種常用的分散劑，除了用于水處理，還廣泛大量應(yīng)用于造紙、紡織、印染行業(yè)做漿料分散劑，用于陶瓷工業(yè)做碳酸鈣分散劑，用于涂料行業(yè)做顏料分散劑等。
工業(yè)聚丙烯酸鈉
聚丙烯酸鈉是成熟工業(yè)產(chǎn)品,有行業(yè)標準。標準號為：HG/T2838-2010。標準規(guī)定產(chǎn)品外觀為無色至黃色液體，固含量大于等于30%。
高相對分子質(zhì)量的用于絮凝劑。
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于靜電相斥作用，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，由于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(zhì)量可達幾百萬，其商品形態(tài)為黃色粘稠液體，固含量或達8%許，相應(yīng)特性粘數(shù)η≥3.40。
聚丙烯酸鈉絮凝劑是特別適用于燒堿和純堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質(zhì)回收和制糖等行業(yè)的高分子材料。
造紙化學品
造紙化學品造紙涂料上作為分散劑。最合適的相對分子質(zhì)量是2000-3000。商品形態(tài)一般是30%或42%固含量。粘度小于600mPa.s。外觀無色透明至琥珀色液體。pH在6-9之間。
其他領(lǐng)域
水性涂料，起分散作用；
紡織印染助劑，起漿料分散作用；
陶瓷加工助劑，起分散作用；
洗滌劑中作為洗滌助劑，起分散作用；防污垢再沉積作用和增稠作用；
衛(wèi)生巾，起吸水作用
水晶泥，起吸水作用
研究方向及展望
　　隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，水處理的必要性日益突出，絮凝技術(shù)是提高水處理效率的最常用技術(shù)之一。特別是作為絮凝劑的高相對分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉，已經(jīng)成為國內(nèi)外科研人員競相研究的課題。研究丙烯酸及其共聚單體的反相乳液聚合，首先應(yīng)對乳化劑的選配、引發(fā)劑體系的選擇及其用量、聚合溫度及時間的確定等方面進行探討，研究體系的中和度、共聚單體的種類和配比、單體總濃度、非極性溶劑的種類和混配等。應(yīng)繼續(xù)發(fā)展和完善現(xiàn)有的聚合方法和工藝條件，對各個聚合機理及聚合動力學進行深入研究，開發(fā)新的高效、合理的聚合引發(fā)體系，探討高性能的緩聚劑，探索更有效的聚合方法（比如半連續(xù)聚合方法、微乳液聚合方法、反相微乳業(yè)聚合方法），研究如何提高相對分子質(zhì)量以優(yōu)化其性能，研究高固含量聚合和新技術(shù)在各聚合方法中的應(yīng)用，研制高分子型的乳化劑，探索反相微乳液聚合方法，從而使聚丙烯酸鈉從實驗室研究向產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化進軍。隨著經(jīng)濟建設(shè)的蓬勃發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步，對高分子水溶性的聚合物尤其聚丙烯酸類的產(chǎn)品性能要求會越來越高，其勢必會有更廣闊的發(fā)展前景。[2]

食品級

產(chǎn)品指標:

項目	指標
外觀	白色粉末
固含量	≥96%
分子量	>3000萬
殘余單體	≤0.5%
硫酸鹽（以SO4計）	≤0.5%
干燥失重	≤10%
灼燒殘渣	≤76%
重金屬（以Pb計）	≤0.002%
砷（以As2O3計）	≤0.0002%
低聚合物	≤5%

產(chǎn)品性質(zhì)：本品系水溶性高分子化合物，具有極強的增稠保水功能，產(chǎn)品純度高、性能極為穩(wěn)定、無臭無味，久存不腐敗，可廣泛應(yīng)用于面食類、加工食品和冷凍食品。本品是美國FDA、日本厚生省，中國衛(wèi)生部批準使用的食品添加劑，對人體無害，易于保存和儲藏，屬非危險品。

產(chǎn)品性質(zhì)

分子量：3000-5000萬
黏度：2000-2500mPa.s(0.2%水溶液、25℃、2#轉(zhuǎn)子、6rpm)
PH值：8-9（0.1%水溶液、25℃）
產(chǎn)品粒度：白色粉末
分子量大，并且是電解質(zhì)，水溶液呈現(xiàn)很高的黏度。黏度約為CMC、海藻酸鈉等的15-20倍。根據(jù)溶液的不同濃度及用醋酸等改變PH值，可以調(diào)整其水溶液的黏度。熱穩(wěn)定性強，200℃下幾乎不分解水溶液和鐵、鈣、鎂等二價金屬離子結(jié)合，形成不溶于水的凝膠。與瓜兒豆膠等其他增稠劑復(fù)配使用，其水溶液的黏度會有大幅度的增加。因此，可用相對較少的添加量得到相同黏度的水溶液。
對食品的效用：
增強原料粉中的蛋白質(zhì)黏結(jié)力。使淀粉粒子相互結(jié)合，分散到蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。使原料（面團）形成致密光潔的表面。使原料（面團）成為穩(wěn)定的膠質(zhì)，因而避免了可溶性淀粉的滲出。保濕性很強，使原料中的水分分布均勻，防止干燥。增強了原料的延展性。使原料粉中的油脂成分均勻分布，保持其穩(wěn)定性。

應(yīng)用舉例

（一）、食品制造業(yè)
面類：改善生面、干面、油炸面的口感，使其更加勁道。降低方便面等油炸食品加工中的吸油率，節(jié)約用油。面粉類制品（面包、蛋糕、餃子皮、湯圓等）：加強原料面粉中蛋白質(zhì)的黏著性，使生面團的延展性更好，提高保濕性，減少凍裂，改善口感。粉絲、粉條、粉皮類：作以紅薯、玉米、燕麥、馬鈴薯等為原料的粉絲、粉條、粉皮時，可提高產(chǎn)品的筋度，增耐煮性。肉丸、魚丸、火腿腸：在制作魚肉方便制品時，適量添加，可使產(chǎn)品風味更佳，口感更筋道。魚肉糜狀制品、罐頭食品：肉制品、水產(chǎn)品糜狀制品中可作表面膠凍劑，強化組織，保持新鮮口感味，增強口感。人造肉：用于制作人造肉，可提高蛋白質(zhì)纖維的黏彈性和伸長度。冷凍行業(yè)：作為復(fù)配乳化劑和穩(wěn)定劑的配料組分，可部分代替瓜爾豆膠、CMC等，起到增強效果，降低成本的作用。調(diào)味醬、果醬、奶油：在調(diào)味醬、番茄醬、果醬、奶油中作為增稠劑及穩(wěn)定劑，可改善味感及口感，增加其粘度并長時間保持其形態(tài)。“冰衣”保鮮：聚丙烯酸鈉溶液有優(yōu)良的附著力，能封鎖金屬離子，在冷凍前處理可形成隔絕空氣的“冰衣”，大大延長魚、蝦、肉等冷凍食品的保鮮期，保鮮效果顯著。
（二）化妝品制造業(yè) 聚丙烯酸鈉在化妝品中起增稠、分散、懸浮、穩(wěn)定等作用。它有利于化妝品的增稠、發(fā)泡、穩(wěn)定、乳化、分散、粘合、成膜和保水等性能的發(fā)揮。
（三）牙膏制造業(yè) 牙膏中添加聚丙烯酸鈉能起到教明顯的粘合、賦形功能，因聚丙烯酸鈉的取代均勻性較好，故擠出來的牙膏顯得亮滑、細膩，具有保溫、固香、耐洗及耐高溫等功效。
（四）煙草制造業(yè) 聚丙烯酸鈉能起到制作煙草薄片的粘結(jié)作用，對降低煙草成本有一定效果。另外，還可以用作卷煙紙的粘結(jié)劑。
（五）醫(yī)藥制造業(yè) 聚丙烯酸鈉在醫(yī)藥行業(yè)中可作為藥漿增稠劑、穩(wěn)定劑、和水劑及軟膏類藥物的基劑

使用方法

1、快速攪拌水，緩慢均勻地加入聚丙烯酸鈉粉末（切勿一次大量加入，應(yīng)將膠粉慢慢撒入稱量好的水中，也不要將水倒入膠粉中，否則易生成膠團，難以溶解），攪拌10分鐘，待顆粒溶脹懸浮后，靜止2小時即可溶解。本品由于分子量極大，溶解濃度一般不超過2‰。
2、不同水質(zhì)（軟水、硬水）的水溶解同一個規(guī)格的聚丙烯酸鈉，黏度相差很大。建議軟水溶解為宜。
3、食鹽濃度的影響：聚丙烯酸鈉的黏度隨食鹽濃度的增大而減小。

安全術(shù)語

S26 In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S36 Wear suitable protective clothing.
穿戴適當?shù)姆雷o服。

風險術(shù)語

R36/37/38 Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。
R36 Irritating to eyes.
刺激眼睛。

品牌：	EDTA螯合劑
所在地：	廣東
起訂：	未填
供貨總量：	未填
有效期至：	長期有效

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