聚丙烯酸

基础信息

  • 产品名称:聚丙烯酸
  • CasNo.:9003-01-4
  • 分子式:(C3H4O2)n
  • 分子量:

物化性质

  • 技术指标:99%
  • 沸点:
  • 包装:白色结晶固体
  • 生产能力:
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产品详情

CasNo: 9003-01-4

分子式: (C3H4O2)n

外观: 白色结晶固体

交货时间: 15天

包装: 25千克/袋

技术指标: 99%

一、基本信息

  • 中文名称:聚丙烯酸;丙烯酸树脂;PAA
  • 英文名称:Polyacrylic Acid;PAA
  • CAS 号:9003-01-4
  • 化学结构:−[−CH2​−CH(COOH)−]n​−(n 为聚合度,常见范围 100-100,000,分子链呈线性或轻微支链状)
  • 分子式:(C3​H4​O2​)n​
  • 平均分子量
    • 低分子量(LMW):1,000-10,000 Da(侧重螯合、分散)
    • 中分子量(MMW):10,000-100,000 Da(侧重增稠、稳定)
    • 高分子量(HMW):100,000-5,000,000 Da(侧重成膜、吸水)
  • 常见别名:丙烯酸均聚物;Poly (acrylic acid)

二、物理及化学性质

指标 典型值(不同分子量与形态) 说明
外观 透明粘稠液体(水溶液);白色粉末(固体) 液体产品浓度通常 30%-50%,固体产品纯度≥99%;高分子量粉末吸湿性强,需防潮
溶解性 易溶于水;部分溶于甲醇、乙醇;不溶于烃类、油脂等非极性溶剂 水溶液呈酸性,pH 值随浓度与分子量变化(1% 水溶液 pH 约 2-3)
粘度(25℃) 低分子量:50-500 mPa・s;
中分子量:1,000-10,000 mPa・s;
高分子量:10,000-100,000 mPa・s
分子量越高,溶液粘度越大;添加盐类(如 NaCl)可显著提升增稠效果
玻璃化转变温度(Tg) 约 106℃ 固体产品受热超过 Tg 后逐渐软化,流动性增加
稳定性 常温下稳定;强碱性环境(pH>10)或高温(>120℃)下缓慢水解;避免与强氧化剂、高价金属离子(如 Fe³⁺、Al³⁺)长期接触 固体 PAA 储存期长,水溶液建议现配现用,防止微生物污染
螯合能力 对 Ca²⁺、Mg²⁺等二价金属离子有螯合作用,螯合常数(logKf)约 3-5 低分子量 PAA 螯合能力更强,常用于水处理、洗涤剂中防止水垢生成

三、核心性能特点

  1. 高效增稠与流变调控
    中高分子量 PAA 在水溶液中通过羧基电离形成阴离子链,分子链间相互缠绕并与水分子氢键作用,显著提升体系粘度。其增稠效率是传统增稠剂(如羧甲基纤维素,CMC)的 2-3 倍,且可通过调节 pH 值、盐浓度(如 NaCl)或交联剂(如 N,N'- 亚甲基双丙烯酰胺)精准控制流变特性:

    • 日化领域:在洗发水、沐浴露中添加 0.1%-0.5%,可赋予产品细腻粘稠质感,改善流动性与涂抹性;
    • 涂料领域:作为流变助剂,防止颜料沉降,提升涂布均匀性与抗流挂性。
  2. 优异分散与悬浮性能
    低分子量 PAA 通过静电排斥和空间位阻效应,有效分散颗粒物质(如碳酸钙、二氧化钛、黏土):

    • 水处理:添加 0.05%-0.2% 于循环冷却水,螯合 Ca²⁺、Mg²⁺并分散水垢晶核,防止管道结垢;
    • 造纸工业:分散纤维与填料,提升纸张匀度与强度;
    • 颜料 / 染料:稳定悬浮颜料颗粒,避免团聚与絮凝,增强着色效果。
  3. 金属离子螯合与缓蚀
    PAA 分子链上的羧基可与金属离子(如 Ca²⁺、Fe²⁺)形成稳定络合物,降低金属离子活性:

    • 工业清洗:作为螯合剂,去除金属表面锈迹与水垢,防止二次沉积;
    • 油田开采:注入地层水时螯合 Ca²⁺、Sr²⁺,防止无机盐沉淀堵塞油层,提升采收率。
  4. 成膜性与吸附特性
    高分子量 PAA 干燥后形成透明、柔韧的薄膜,对多种基材(如玻璃、金属、织物)有良好附着力:

    • 纺织印染:作为上浆剂和成膜整理剂,提升织物耐磨性与挺括性;
    • 皮革加工:处理皮革表面,增强防水性与抗污能力;
    • 水处理膜:改性膜材料,提升膜的亲水性与抗污染性能。

四、主要应用领域

1. 日化与个人护理(核心场景)

产品类型 推荐添加量 核心作用
洗发水、沐浴露 0.1%-0.5% 增稠体系,改善泡沫稳定性与产品质感;分散水中金属离子,防止表面活性剂沉淀
洗面奶、乳液 0.05%-0.3% 调节流变性能,增强产品涂抹性;螯合金属离子,稳定配方中活性成分(如维生素 C)
牙膏 0.2%-0.8% 增稠保湿,悬浮磨料颗粒(如碳酸钙),防止膏体分层

2. 工业水处理

  • 循环冷却水系统:添加 0.05%-0.3%,螯合 Ca²⁺、Mg²⁺,分散水垢,抑制微生物黏泥,延长设备使用寿命;
  • 反渗透(RO)预处理:作为阻垢剂,防止 CaCO₃、BaSO₄等无机盐在膜表面沉积,降低膜清洗频率。

3. 涂料与油墨

  • 水性涂料:添加 0.5%-2% 作为分散剂与增稠剂,稳定颜料颗粒,改善流平性与遮盖力;
  • 印刷油墨:调节油墨粘度与干燥速度,防止颜料沉降,提升印刷清晰度。

4. 纺织与皮革

  • 纺织印染:用作浆料、分散剂和整理剂,提升织物染色均匀性与色牢度;
  • 皮革加工:作为复鞣剂与涂饰剂,增强皮革柔软度、耐水性和抗老化性能。

5. 其他领域

  • 石油开采:作为钻井液分散剂、驱油剂,降低流体粘度,提高原油采收率;
  • 造纸工业:分散纤维与填料,减少纸张孔洞与斑点,提升纸张强度;
  • 土壤改良:作为保水剂与重金属吸附剂,改善土壤结构,修复污染土壤。

五、使用注意事项与安全规范

  1. 使用与操作

    • 溶解方法
      • 固体 PAA:缓慢将粉末加入搅拌中的冷水中(避免结块),再升温至 50-60℃加速溶解;
      • 液体 PAA:可直接稀释,但需避免与强碱性物质(如 NaOH)直接混合,防止局部凝胶化。
    • pH 调节:PAA 在 pH 6-9 范围内稳定性最佳;酸性条件下(pH<4)易形成沉淀,碱性过强(pH>10)则加速水解。
    • 配伍禁忌:避免与高价金属盐(如硫酸铁、氯化铝)、强氧化剂(如次氯酸钠)直接混合,防止凝胶或降解。
  2. 安全防护

    • 皮肤接触:低浓度水溶液对皮肤刺激性低;高浓度或固体粉末可能引起轻微刺激,操作时建议佩戴手套,接触后用清水冲洗;
    • 眼部接触:不慎入眼需立即用大量清水冲洗 15 分钟,必要时就医;
    • 口服毒性:急性口服 LD₅₀(大鼠)>10,000 mg/kg,属低毒物质,但禁止口服。
  3. 环境与合规

    • 生物降解性:PAA 生物降解性较差(28 天降解率 < 10%),需通过污水处理厂处理后排放;
    • 法规合规:工业级 PAA 符合 GB/T 10533-2014(水处理剂)、HG/T 2838-2010(工业循环冷却水)等标准;日化级 PAA 需通过皮肤刺激性、微生物指标检测,符合《化妆品安全技术规范》。

六、包装与储存

  1. 包装规格

    • 液体产品:200 L HDPE 塑料桶(净含量 200 kg / 桶)、1000 L IBC 集装桶(净含量 1000 kg / 桶),密封防挥发;
    • 固体产品:25 kg / 袋(内层聚乙烯薄膜袋,外层牛皮纸袋或聚丙烯编织袋),防潮防破包;
    • 样品装:500 g / 瓶、1 kg / 袋,用于客户配方测试。
  2. 储存条件

    • 储存环境:置于阴凉干燥、通风良好的仓库(温度 5-35℃,相对湿度 <75%),避免阳光直射与高温(>40℃);
    • 防潮与密封:固体 PAA 开封后需立即密封,防止吸潮结块;液体 PAA 储存时确保桶盖紧闭,防止水分蒸发或微生物污染;
    • 保质期:未开封状态下,固体 PAA 保质期 36 个月,液体 PAA 保质期 24 个月;开封后建议 6 个月内使用完毕。