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聚丙烯酸钠(PAAS)介绍和应用

化学名:聚丙烯酸钠(PAAS)
英文名:sodium polyacrylate
分子结构::—[-CH2CHCOONa-]—


聚丙烯酸钠(PAAS)
   聚丙烯酸钠是一类聚阴离子的高分子电介质,是近代发展起来的一类用途非常广泛的重要化工产品。在环保、食品、医药、纺织、水处理、石油化学、冶金等部门有着广泛的应用。聚丙烯酸钠包括水溶性的和水溶胀性两 大类,水溶胀性的聚丙烯酸钠属高吸水性树脂的范畴. 另一类水溶性的聚丙烯酸钠则由于其不同的分子量而 具有各种不同的性能被广泛地应用于食品,饲料,纺 织,造纸,水处理,石油化工,农林园艺,生理卫生等领域聚丙烯酸钠大多以丙烯酸为原料经氢氧化钠 中和后聚合得到.还可用其它单体与丙烯酸钠进行共 聚,对聚丙烯酸钠的性能进行改性,合成具有特殊性能的聚丙烯酸钠共聚物.


物化特性:
【性状】 白色粉末,无臭无味。汲湿性极强。是一种同时具有亲水和疏水基团的高分子化合物。能缓慢溶于水形成极黏稠的透明液体。0.5%溶液的粘度约为1 Pa·s,其粘度与CMC大体相等,是海藻酸钠的15~20倍。加热处理、中性盐类、有机酸类均对其粘度影响很小,碱性条件下则粘度增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。强热至300℃不分解。久存粘度变化极小,不易腐败。遇二价以上的金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)形成其不溶性盐,引起分子交联而凝胶化沉淀。pH值在4以下时,聚丙烯酸产生沉淀。

【使用限量】:按日本规定的最大用量为0.2%(1993)。
【毒理数据】:
1、 半致死量(LD50) >10g/kg(小鼠,经口)。
2、 亚急性试验:大鼠0.5g/kg/日以下,6个月无异常。


加工或制造方法:
  丙烯酸或丙烯酸酯与氢氧化钠反应得丙烯酸钠单体,除去副生的醇类,经浓缩、调节pH值,以过硫酸铵为催化剂聚合而得。

聚丙烯酸钠主要应用领域及作用:

(一)食品制造业
聚丙烯酸钠具有增稠、乳化、赋形、膨化、稳定等多种功能其黏度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍,可代替CMC、明胶、琼脂、海藻酸钠的作用,它可以降低生产成本,提高食品等级,改善口感,延长保质期。本品作为增稠剂,可用于多种食品,建议添加量0.1-0.2%主要用途举例如下:
1.面制品行业
方便面、面条类、各类专用面粉,烘培食品、等面粉制品中,具有增强原料面粉中的蛋白质粘结力,防止可溶性淀粉和营养成分渗出,提高面团的延展性和原材料利用率,改善口感和风味,抑制面包等食品因自然干燥引起的老化现象,方便面等油炸食品加工中,使原料中的油脂万分稳定地分散至面团中,降低吸油率,节约用油,用量约0.05%-0.12%
2.冷饮行业
作为复配乳化稳定剂配料组份,可代替部分瓜乐豆胶、CMC、黄原胶、明胶等,起到增强效果、降低成本的作用。
3.肉制品行业
用于制造人造成肉,提高蛋白质纤维的粘弹性和伸长度。增加肉感,降低成本。
4.其它
红薯、玉米、燕麦、马铃薯等粉丝、粉条、粉皮制品,提高产品的筋力,增耐煮性:果酱、番茄少司、果冻、布丁、冰淇淋、调味酱及酱油的增稠和稳定;冷冻食品、水产加工品保鲜“冰衣”;糖液、盐水、钦料、酒类的除浊澄清剂。
(二)化妆品制造业
聚丙烯酸钠在化妆品中起增稠、分散、悬浮、稳定等作用。它有利于化妆品的增稠、发泡、稳定、乳化、分散、粘合、成膜和保水等性能的发挥。
(三)牙膏制造业
牙膏中添加聚丙烯酸钠能起到较明显的粘合、赋形功能,因聚丙烯酸钠的取代均匀性较好,故挤出的牙膏显得亮滑、细腻、具有保湿、固香、耐洗及耐高温等功效。
(四)烟草制造业
聚丙烯酸钠能起到制作烟草薄片的粘结作用,对降低烟草成本有一定效果。另外,还可以用作卷烟纸的粘结剂。
(五)医药制造业
聚丙烯酸钠在医药行业中可作为药浆增稠剂、稳定剂、和水剂及软膏类药物的基剂添加用量:0.1-0.2%
(六)饲料
对鳗鱼、对虾、甲鱼、鱼类、鸡、猪及各种饲料,可增加粘节度,在水中不糊化,对鱼虾各类有增量、增肥的作用。
(七)造纸、纺织、制糖、环保、建材、农业生产部门广泛使用


质量标准
日本标准,1992
1、砷(以As 2O3计) ≤4ug/g
2、重金属 ≤20ug/g
3、硫酸盐(以H2SO4计) ≤0.48%
4、透明度 限度内
5、残留单体 ≤1%
6、低聚合物(聚合度1000以下) ≤5%
7、干燥失重(105度,4h) ≤10%
8、灼烧残渣 ≤75%

常规鉴别方法:取试样0.2g,加水100ml,充分搅匀溶解,以此作为试样液,进行如下试验。
1、 取试样液10ml,加氯化钙试液(ts-57)1ml,摇匀,应即产生白色沉淀。
2、 取试样液10ml,加硫酸镁试液(ts-135)1ml,摇匀,应即产生白色沉淀。
3、 取试样液10ml,加4%氯化钴溶液1ml,再加氯化铵试液(ts-20)2-3滴,摇匀,应即产生浅红色沉淀。滤出,该沉淀干燥后呈紫色。
4、 下述灼烧残渣的钠盐试验(IT-28)呈阳性。

质量指标分析:
1、游离碱 取试样0.2g ,加水60ml,充分搅拌溶解,加氯化钙试液(ts-57)3ml,在水浴上加热约20min,冷却后过滤。用水洗滤渣,合并洗液和滤液,加水至100ml,以此作为试样液。取其50ml,加酚酞试液(ts-167)2滴,不得呈现红色。
2、硫酸盐 取上述“游离碱”试验中的试样液20ml,加稀盐酸试液(ts-117)1ml,以此作为试样液,然后按GT-30方法测定。
3、 重金属 取下述灼烧残渣,加盐酸1ml和硝酸0.2ml,在水浴上蒸干,再加稀盐酸试液(ts-117)1ml和水15ml,加热溶解。冷却后加酚酞试液(ts-167)1滴,滴加氨试液(ts-13)至溶液呈微红色,加稀醋酸试液(TS-2)2ml,必要时过滤,再加水定容至50ml,加硫化钠试液(ts-232)2滴,放置5min后,呈色不得深于标准。标准是取铅标准溶液(ts-128)2ml,加稀醋酸试液2ml,用水定容至50ml,加硫化钠试液2滴,放置5min后的呈色。
4、 残留单体 在300ml碘瓶中精确称取试样约1g,加水100ml,并不时振摇,放置约24h,使溶解。加溴酸钾-溴化钾试液(ts-181)10ml,充分振摇,再迅速加盐酸约10ml,立即加塞,充分振摇后,在碘瓶上部注入碘化钾试液(ts-192) 20ml,于暗处放置20min,松塞,使碘化力争上游试液流入瓶中,立即塞紧,充分振摇后,以淀粉试液(ts-235)为指示剂,用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定。用相同方法进行空白试验。按下计算:
5、 低聚物 取试样2g,加水200ml ,并不时振摇,放置约24h,使溶解。边搅拌,边滴加10mol/L盐酸50ml,在搅拌下,于约40度水浴中温热30min,放置24h 。将产生的沉淀过滤,滤液中加1滴酚酞试液(ts-167),加40%氢氧化钠溶液至滤液呈微红色后,滴加1/30稀盐酸至红色消失。加水200ml,边搅拌边滴加氯化钙试液(ts-57)25ml,在搅拌下于约40度水浴中加热30min。用已知重量的G4玻璃坩埚吸滤沉淀,再每次用30ml水淋洗滤渣3次,于105度下干燥3h,按下计算:低聚物(%)=残渣(g)×1.0324/试样量(g)×100


包装运输
(1)本产品采用聚丙烯编织袋包装,内衬塑料袋,每袋25公斤。
(2)根据客户要求可以采用其它的包装方式。
(3)根据客户的要求,配制成0.1%水溶液产品。
(4)本产品在运输过程中应防雨、防潮,避免在阳光下堆放。
 应于室温下贮存,保持通风,防止曝晒。外用纸板桶内衬塑料袋密封包装,净重20公斤。贮运时避免日晒雨淋,防潮防热。

产品型号

使用方法
(1)产品溶解时,应将产品均匀的撒入搅拌的水中,适当的加温(≤60℃)可加速溶解。
(2)溶解本产品的水质,以不含盐的中性水为宜。
(3)通过小试,确定本产品的最佳用量。
(4)产品有吸湿性,要密封存放于阴凉干燥处,存放温度不高于35℃。
(5)产品避免撒落在地上,洒落地面的应立即清理干净,以防产品吸潮后使地面变滑。