1、自然降解:
在自然條件下,聚丙烯酰胺會發(fā)生緩慢的物理降解(熱、剪切)、化學(xué)降解(水解、氧化以及催化氧化)和生物降解(微生物酶解)。這些降解主要是通過激發(fā)產(chǎn)生自由基引起連鎖氧化反應(yīng),從而造成聚合物主鏈斷裂和相對分子質(zhì)量降低,水溶液黏度損失,在對聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn),聚丙烯酰胺在水溶液中同時發(fā)生兩種化學(xué)降解反應(yīng):
① 水解反應(yīng),引起側(cè)基結(jié)構(gòu)的變化,由酰胺基轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基;
② 氧化反應(yīng),引起主鏈的斷裂,使聚合物相對分子質(zhì)量減少。氧化降解反應(yīng)具有自由基連鎖反應(yīng)的特征,對過氧化物、還原性有機(jī)雜質(zhì)以及過渡金屬離子等起著活化劑作用,產(chǎn)生活性自由基碎片,促進(jìn)聚合物氧化降解。聚合物中的過氧化物及產(chǎn)生的羰基化合物是引發(fā)聚合物氧化降解和光降解的主要原因。
2、使用過程中發(fā)生降解:
聚丙烯酰胺干粉在水中完全溶解一般需要40-90分鐘,這樣分子鏈才能完全伸展開,伸展充分的分子鏈才可以發(fā)揮更好的效能。
有時為了加快溶解速度,我們會采用加熱的辦法,溶解聚丙烯酰胺干粉的水溫高,可以加快溶解速度,一般水溫不能超過45℃,聚丙烯酰胺在溫度高于45℃時就會降解,并且隨著溫度的升高降解的越來越快,直至完全失效。
在溶解聚丙烯酰胺時,攪拌速度也會使聚丙烯酰胺溶液發(fā)生降解。聚丙烯酰胺是高分子量長分子鏈的聚合物,在污水處理中主要靠較長的分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)揮其捕捉廢水中大顆粒懸浮物,使其形成較大的絮團(tuán),加快沉降。如果在溶解過程中攪拌速度過快,就會剪斷聚丙烯酰胺的長分子鏈,影響使用效果。
3、與鐵反應(yīng)發(fā)生降解:
聚丙烯酰胺與鐵離子接觸后,會導(dǎo)致其分子量下降,我們稱為“降解”,降解后的聚丙烯酰胺溶液會失去粘稠度,在制香、工業(yè)膠水等增稠行業(yè)中使用效果較差。
聚丙烯酰胺與鐵離子接觸后,鐵離子中某些物質(zhì)會導(dǎo)致聚丙烯酰胺—酰胺基團(tuán)的破壞,使聚丙烯酰胺的分子支鏈斷裂,無法自由延長伸展,在水處理行業(yè)中,使用效果會明顯下降。所以在儲存、搬運(yùn)、溶解和使用過程中,盡量減少聚丙烯酰胺與鐵離子的長時間接觸,以免造成自然降解,分子量下降,導(dǎo)致使用效果差的情況發(fā)生。
4、存放運(yùn)輸過程發(fā)生降解:
聚丙烯酰胺長期存放,因為聚合物的緩慢降解,而使得溶液的粘度發(fā)生改變。特別是運(yùn)輸條件比較差是較為明顯的。為此,除了采取措施改善運(yùn)輸環(huán)境外,還需要嚴(yán)格控制存放溫度。存放時溫度在50℃以下較好;在戶外應(yīng)防止陽光的直接暴曬。可在溶液中添加適量的穩(wěn)定劑,如硫脲、亞硝酸鈉等,以此來保持聚合物水溶劑的穩(wěn)定性,能更好的達(dá)到長期存放的效果,且不會讓粘度下降。