兩性聚電解質（ampholyticpolyelectiolyte)或兩 性聚合物(poly ampholyte)通常是指大分子鏈上同時 帶有陰、陽離子基團的高分子。這類高分子性質較 為獨特，靜電相互作用既可為排斥力，也可為吸引 力，取決於分子鏈中陰、陽離子基團的相對數目和溶 液的pH值，在溶液性質方麵具有明顯的反聚電解 質效應。20世紀90年代以來，國外對兩性聚丙 烯酰胺的研究和開發趨於活躍，美國、日本開發的兩 性離子型聚丙烯酰胺12~7]在技術和經濟上己具有 工業價值。我國對聚丙烯酰胺的研究和生產始於 20世紀60年代，先後開發了水解聚丙烯酰胺、水溶 狀888电子游戏官网、粉狀888电子游戏官网以及 澱粉改性的888电子游戏官网等品種。但對兩性聚 丙烯酰胺的研究和開發較少。近年來有關兩性聚電 解質性質和應用的研究引起了世界學者的關注，兩 性聚丙烯酰胺己廣泛應用於水處理劑、造紙和新型 油田高分子化學劑等領域。因此，開發和生產高性 能的兩性聚丙烯酰胺具有十分重要的意義。

1兩性聚丙烯酰胺的結構與在水處理中應 用的關係

兩性聚丙烯酰胺分子中含有陰離子和陽離子， 兩性聚丙烯酰胺的應用研究,它們在分子鏈中的分布與含量對分子鏈的卷曲形態 有很大的影響，進而影響其絮凝助濾效果。林芸、李 萬捷等認為兩性聚合物絮凝劑中的陽離子可以 捕捉帶負電荷的有機懸浮物，適量的陰離子單元和 中性單元可以促進無機懸浮物的沉降，起絮凝助劑 的作用。分子中含有的幾種活性基團能與染料分子 作用產生絡合物沉澱，脫色效果較明顯[9]。曹加 勝110]等認為兩性聚丙烯酰胺中各單體單元在分子 鏈上交替分布。由於煤粒的表麵呈負電性，兩性聚 丙烯酰胺在煤粒表麵的吸附方式為平躺式和環式或 尾式的複合形式，陽離子通過電荷引力等作用與煤 粒相連接，陰離子則通過與煤粒表麵的負電荷的排 斥作用伸展，所以兩性聚丙烯酰胺易於在煤粒間架 橋，有利於煤粒的聚集與沉降，具有較好的助濾性 能，並且受煤漿pH的影響較小。因此兩性聚丙烯 酰胺具有優良的絮凝助濾性能。

1. 1絮凝劑

兩性高分子聚合物用作絮凝劑不僅可除去廢水 中的懸浮物和膠體，而且可除去一般絮凝劑所不及 的物質——廢水中的溶解物(如有色物質、腐植酸及 表麵活性劑等)。這是因為兩性高分子中的陰、陽離 子基團能與色度物質、腐植酸類物質及表麵活性劑 等發生絡合(螯合)作用，再通過絮凝沉澱達到淨化 的目的，因此可望在印染廢水處理、微汙染給水處理 及真溶性有機物的去除方麵起到積極的作用。國內 外己有不少兩性高分子聚合物用於印染廢水處理的PAMR),由於其大分子中既含有季銨陽離子基，又[3] Shigeru S Hisao O, Sludge de^,ydrating agent: JP，0329-.

1.2 汙泥脫水混凝劑

國外己有將兩性高分子聚合物用於汙泥脫水的 實踐。經過兩性高分子絮凝劑處理的汙泥，沉澱性 能好，且泥餅含水量少。目前，在此方麵的研究工作 中，我們發現兩性高分子絮凝劑能明顯加快汙泥的 沉降速度，改善汙泥的過濾性和脫水濾餅的剝離 性[14]。兩性絮凝劑在酸性或堿性條件下，大分子帶 有正電或負電，分子團可以伸展開，因此在大多數 pH值下，絮凝效果都好[15]。

1.3金屬離子吸附劑

兩性高分子內陰、陽離子基團能與金屬離子發 生螯合作用，而在等電點時又可將其釋放出來，利用 此性質可將金屬離子分離回收。兩性高分子可反複 使用，這對重金屬汙染的治理將起到積極的作用。 國內外己有這方麵的研究報道116,17]。

兩性聚電解質兼有陰、陽離子基團，在不同介質 中所帶離子類型可能不同，因此，可用於處理帶不同 電荷的汙染物，特別是用於汙泥脫水時，不僅有電性 中和、吸附架橋作用，而且還有分子間的“纏繞”包裹 作用，可使被處理的汙泥顆粒變粗大、脫水性變好。 兩性聚電解質適用範圍廣，在酸、堿性介質中均可使 用。近幾年來國外對兩性水處理劑重新開展了實用 性研究，相繼發表了一些專利，主要為天然高分子改 性類和聚丙烯酰胺類兩性水處理劑。

2兩性聚丙烯酰胺的結構與在造紙中應用 的關係

在造紙工業中的主要應用有兩個方麵:一是提 高填料和細小纖維的留著率，減少原材料的流失和 對環境的汙染;二是提高紙張的強度[18]。隨著紙機 運行速度的加快及廢紙使用量的加大，如何優化紙 機濕部及減少由於廢紙的使用帶來的陰離子等雜質 的幹擾，己成為現代紙機麵臨的重要問題[19]。兩性 化學助劑在増強、助留、助濾及電荷平衡等方麵具有 良好效能，近年來受到了重視並得到了廣泛的應用。 2.1 紙張增強劑

實驗[20]考察了各種類型的聚丙烯酰胺對紙張 増強的影響，兩性聚丙烯酰胺的應用研究,發現兩性聚丙烯酰胺除具有能彌補陰、 陽離子型聚丙烯酰胺各自的不足，調節係統陰、陽電 荷的離子平衡等優點外，還可防止抄造係統白水循 環利用時可能發生的電荷逆轉問題。

紙的裂斷長和耐破度主要取決於纖維間的結合 力。兩性聚丙烯酰胺的應用研究,在抄紙過程中加入兩性聚丙烯酰胺樹脂（A- 含有羧基，其季銨陽離子基可以與帶負電荷的纖維 形成離子鍵，羧基可與硫酸鋁中Al3+配位絡合，同 時絡合的Al3+又可與纖維形成配位鍵，増加了纖維 間的作用力，因此也就提高了紙的裂斷長和耐破度。 2. 2助劑

兩性聚丙烯酰胺在其分子結構中，既有陽離子 基又有陰離子基，其増強作用和助留助濾作用優於 陽離子型高分子助劑，更優於陰離型高分子助 劑[21，22]。

兩性助劑比陽離子助劑能更有效地提高紙頁的 強度、填料留著率和紙機的濾水性，從而提高紙機車 速，大大減輕白水處理負荷。當今抄紙從酸性向中 性、堿性轉變，所以急需開發性能良好的兩性助劑。 一般在兩性助劑的一個分子鏈上有不同的電荷分布 在不同的鏈節上，容易適應比較複雜的濕部化學環 境，從而取得較好的使用效果，是值得深入研究和開 發的領域。

3兩性聚丙烯酰胺在采油等方麵的應用

超高分子量聚丙烯酰胺現主要應用於油田三次 采油、造紙濕部以及廢水處理等領域，具有“反聚電 解質效應’的水溶性兩性聚合物是理想的高溫、高鹽 油藏聚合物驅油劑[23]。在油田領域內，聚丙烯酰胺 可用作鑽井液的増稠劑[24]、泥漿的降粘劑[25~27]、 降濾失劑[28~34]、堵水調剖劑[35~ 38]和驅油劑[39]等。

此外，兩性聚丙烯酰胺也可應用於礦物篩 選[40]、高吸水性樹脂[41]、皮革複鞣劑[42]、表麵活性 劑[43]和土壤改良^叫等方麵。

4展望

兩性聚丙烯酰胺絮凝劑分子量高，陰、陽離子度 便於控製，溶解性好，抗鹽性強，兩性聚丙烯酰胺的應用研究,因此在水處理、造 紙、采油等領域具有十分重要的應用前景。近十年 來，雖然研究人員在有機高分子絮凝劑的應用方麵 取得了很大的進展，但在許多方麵，特別是對絮凝劑 的合成、性能及應用關係的研究和促進產品工業化 方麵，還有待進一步提高。