塑料在线 | 聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺是一类重要的水溶性高分子聚合物， 是由丙烯酰胺均聚或与其他单体共聚而成的水溶性高分子化学产品的总称。从产品物理形态上，可分为粉粒状物（固体物含量 90%以上）、水溶液（固体物含量 30%以下）、油乳液及水包水乳液（固体物含量 30%-60%）等四种。离子特性和分子量是聚丙烯酰胺的两大重要结构参数。按离子特性可分为非离子型、阳离子型、阴离子型及两性型；按分子量大小可分为低分子量、中等分子量、高分子量和超高分子量。单体的类型和配比、聚合物离子特性及分子量决定了聚丙烯酰胺的性能用途的多样性。由于结构单元中含有酰胺基，易形成氢键，具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物，聚丙烯酰胺具有特殊的物理化学性质（比如吸附性、高粘性、交联性），具备增稠、分散、粘附、絮凝、凝胶、流变控制、高吸水性、增强、成膜等应用性能。因此，聚丙烯酰胺被称作“百业助剂”，可广泛应用于制浆造纸、水处理、油气开采、矿物洗选、纺织、日化、医药、农业等各行各业。
主要应用领域 应用场景 具体产品 原水、白水、废水处理 絮凝剂、污泥脱水剂等 制浆造纸 抄纸工艺 助留助滤、剂、干强剂、纸浆分散剂等 水处理 自来水及工业原水澄清、市政污水处理、工业污水处理、循环水处理等 自来水及工业原水澄清剂、污泥脱水剂、絮凝剂、工业循环水水质稳定剂、脱色剂等 矿物洗选 分离矿物和矿石、废水处理、密封矿物洗选管道等 絮凝剂、助滤剂等 油气开采 钻井液处理、采油酸化、压裂、堵水、三次采油、水处理 油田堵水剂、压裂液添加剂、驱油剂、油水分离剂等
聚丙烯酰胺是全球使用量最大、应用最广泛的合成类水溶性高分子化合物，主要运用于制浆造纸、水处理、油气开采等三大领域。我国聚丙烯酰胺行业起步于 20 世纪 60 年代，随着环保治理、“三次采油”、页岩气开发的兴起，国内自主技术的进步，行业进入了快速发展阶段，行业综合水平、生产能力和竞争力得到了较大的提升。目前我国已成为全球最大的聚丙烯酰胺生产国及消费国。近年来，我国聚丙烯酰胺产能、产量快速增长，产业规模大大提升。从产能来看， 2006-2015 年，我国聚丙烯酰胺生产能力由 45 万吨/年增至 120 万吨/年，生产能力迅速提升，年均增长率达 11.51%； 2015 年我国聚丙烯酰胺产能约占全球总产能的 50%。从产量来看， 2006-2015 年我国聚丙烯酰胺产量由 26.17 万吨增至 85.00 万吨，年均增长率达 13.98%。目前我国聚丙烯酰胺的产能利用率维持在 70%左右。从消费量来看，我国聚丙烯酰胺消费量也得到了快速增长。2006-2015 年我国聚丙烯酰胺表观消费量由 26.04 万吨增至 79.90 万吨， 年均增长率达 13.27%。据 IHS 统计数据， 2015-2020 年我国聚丙烯酰胺消费量的年增长率预计将保持 5.6%。
2、聚丙烯酰胺应用领域分析
我国聚丙烯酰胺主要应用于制浆造纸、水处理、油气开采、矿物洗选等水基工业领域，有利于下游行业提高效率、降低成本、节能降耗。
造纸行业是以纤维为原料的化学加工工业，在制浆、漂白、打浆、抄造及成纸后加工这一工艺全过程的各个阶段，均离不开各种化学品的应用。它们有的能赋予纸张各种特殊的功能，如抗水性、抗油性、湿强度、平滑性、印刷适性、柔软性、白度、强度等；有的能使优化提升生产过程效率，如提高纸机运行速度，减少原料流失排放，减轻对环境污染，节约能源降低消耗，给造纸行业带来良好的经济效益。随着制浆造纸装备大型化、高速化，生产控制日趋先进复杂，造纸化学品逐渐成为继纤维原料和矿物之后的第三类重要的制浆造纸原料。目前，造纸化学品的应用涉及制浆造纸工艺的各个环节，产品种类多、应用范围广、工艺影响大、重视程度高。聚丙烯酰胺正是一类重要的造纸化学品，主要用作助留助滤剂、增强剂、絮凝剂等。聚丙烯酰胺可以明显地改善纤维、填料以及功能化学品的存留量，减少原材辅料的流失，提高水系统封闭循环，降低污染物质的排放，提升过程效率。而聚丙烯酰胺的衍生物干强剂还能够有效提升纸张强度性能。
近年来，我国造纸行业发展较快，纸和纸板的产量多年以高于 GDP 的速率递增，目前产量位于世界第一。2016 年全国纸及纸板生产量 10,855 万吨，消费量 10,419 万吨。 2007-2016 年，纸及纸板生产量年均增长率 4.43%，消费量年均增长率 4.05%。尽管受制于电子阅览器对传统纸媒的冲击，近年来我国新闻纸、印刷纸等品种的产销量有所下降，但是生活用纸、包装用纸、箱板纸、瓦楞原纸等品种产销量总体保持一定增长。未来我国造纸业仍存在较大的发展空间。此外，我国造纸精细化学品使用量比重还有较大提升空间。