what kind of polymeric product do we need?

I personally believe that in construction glue, we have to control the molecular weight and ion linking of the glue by the reaction. The bigger the molecular weight, the higher the consistency; ionic - anionic, cationic, nonionic and amphoteric ; cross linking degree - line, star, cross-linked network..

Is the molecular weight the higher the better? Is the glue the denser the better? Of course not. If the denser the glue is, the better it works, then it’s very simple, add more PAM to it.

Which type of ionic glue is better? Acrylamide glue is most likely to react into anionic type. Its thickening effect is better, but it will flocculate cement. The thickening effect of non ionic is not as good as anionic, but with relatively smaller cement flocculation. The adhesive strength of linear polymer is poor. After cross-linking, it will form a network structure and the intensity is increased, but if the cross linking is excessive, the water solubility will be weakened. The glue will get white (muddy). 

Therefore, we should first specify what kind of glue we need: proper molecular weight, non ionic, suitable cross linking.

With a specific goal, we can control different reaction parameters to produce the glue we want. Acrylamide is an important polymerized monomer produced by catalyzing, hydrating, concentrating and refining acrylonitrile.

There are three ways to hydrate acrylonitrile: Acrylonitrile sulfuric acid hydration, copper-catalyzed hydration of acrylonitrile and acrylonitrile enzyme catalyzed hydration .

    Acrylamide is called for AM, colorless plates, tasteless, odorless, melting point 84.5, boiling point 125, soluble in water. Acrylamide is very toxic to the central nervous system and harmful to the eyes and skin. Acrylamide is prone to self- polymerization reaction when exposed to heat or light, so it should be stored in a cool place. When producing glue, it is preferable to use fresh acrylamide. The storage should less than 2 months. Otherwise, it will generate a low acrylamide polymer (show as agglomeration and poor solubility) and affect the final glue production.

The Range of Application of Anionic PAM

Because of their different molecular functional groups, the application range of anionic PAM, cationic PAM, nonionic PAM, zwitterionic PAM is also different.

Anionic PAM

Anionic PAM is suitable for suspended particles, coarse, high concentrations of positively charged particles, neutral or alkaline waste water. Since the anionic PAM molecular chain contains a certain amount of polar groups capable of adsorbing solid particles suspended in water, it makes the particles form a large flocculate. So it can accelerate the sedimentation of particles in suspension, speed up the clarification of solution and promote filtering effects. The product is widely used in the chemical industry waste water, waste water treatment, municipal sewage treatment and other water treatment such as tap water, the high turbidity water purification, coal, mineral processing, metallurgy, steel, zinc, aluminum industry, electronic industry and other treatment .

APAM can also be widely used for the oil industry, oil exploitation, drilling mud, waste mud treatment, water channeling prevention, friction reduction, recovery enhancement and so on.

In paper industry, on the one hand, it can increase the retention rate of filler and pigment in order to reduce the loss of raw materials and environmental pollution. On the other hand, it can improve the strength of paper ( including dry strength and wet strength). In addition, the use of PAM can also increase the tear resistance of paper so as to improve the visual and print performance. It can also be used in wrapping paper for food and Tea.

In other industries such as food industry, APAM is used for syrup clarification and phosphorus float extraction in the production of cane sugar and beet sugar. APAM is also used for the recovery of feed protein. The quality is stable and the performance is good. The protein powder recovered has no bad effect on the survival rate of chickens and their weight. Other industries such as synthetic resin coatings, grouting materials, building materials, cement industry, electroplating industry, printing and dyeing industries, APAM is also widely used.

The Application of PAM in Paper Making and Textile Industry

1. Paper making filed

PAM is widely used in paper making industry as resident agent, filter aid agent and so on. It can 

improve the quality of the paper and the dewatering effect of pulp, increase the retention rate of fine fibers and fillers and reduce the consumption of raw material and environmental pollution. The effect of PAM used in paper making depends on its average molecular weight, ionic nature, ionic strength, and the activity of other copolymers. Nonionic PAM is mainly used to improve the filter function of pulp, increase dry paper strength, and improve the retention rate of fiber and filler.  Anionic copolymer is mainly used as reinforcing agent and resident agent of the dry and wet of paper. Cationic copolymer is mainly used for papermaking wastewater treatment and aiding filter. Apart from that, it also has a good effect on improving filler retention rate. In addition , PAM is also used in papermaking wastewater treatment and fiber recovery .

2. Textile industry

In textile industry, PAM, as after treatment sizing agent and finishing agent, can generate supple, wrinkle-free, mold-resistant protective layer. Taking advantage of its hygroscopic characteristic, it can reduce the breakage rate of spinning yarn. PAM, acting as after treatment agent, can prevent static electricity and improve flame retardant property. When used as auxiliaries , PAM can improve the adhesion rate and the brightness of the product. It can also can be used as bleaching non-silicone polymer stabilizer. Besides, PAM can also be used for the purification of textile printing and dyeing wastewater .

3. Other fields

In mining and coal washing industry, the application of PAM as flocculant can increase the settling solids during coal washing water recycling process and improve water clarification while at the same time recycle useful solid particles to avoid environmental pollution.

In sugar industry, PAM can speed up the sinking rate of fine particles in the juice to promote filtering and improve the clarity of filtrate. 

In the breeding industry, PAM can improve water quality, increase water transmission performance and thereby improving the photosynthesis of water. 

In the pharmaceutical industry, PAM can be used as flocculants for the separation of antibiotics.

In the building materials industry, PAM can be used as paint thickener dispersant, sawing stone plate coolant and ceramic adhesive agent.  

In agriculture industry, polyacrylamide, as superabsorbents, can be used as soil humectant and seed culture agent. 

In the construction industry , PAM can enhance the hardness of gypsum cement, accelerate dehydration speed of asbestos cement. In addition, PAM also be used as the protective layer of natural or synthetic leather and as granulation additives of inorganic fertilizer.

Detailed Explanation on Polyvinyl Alcohol and Acrylamide Glue 1

Currently there are two methods of producing acrylamide glues. One is the mixing of acrylamide copolymer and polyvinyl alcohol solution the other is the copolymerization of acrylamide and polyvinyl alcohol along with initiators. Now the commonly used method is the second one. Then there is a question: is there any differences between the two methods? Will polyvinyl alcohol react with acrylamide?

Acrylamide mainly contains double bonds and functional groups of amido, and can react with a variety of reactive monomers. Polyvinyl alcohol contains only one hydroxyl functional group can carry out acetal , esterification and etherification reaction. There is little related documents regarding whether polyvinyl alcohol and acrylamide can react with each other or not.

The only reference is the graft reaction between starch and acrylamide. In the graft reaction, apply Redox systems and use acrylamide monomer to graft starch molecules. However, the molecular weight of polyvinyl alcohol is relatively large. Its graft reaction rate with acrylamide is far below the double bond radical copolymerization reaction between the acrylamide monomers. By reducing the molecular weight of polyvinyl alcohol, the reaction rate can be improved both. For example, after polyvinyl alcohol being dissolved under high temperature, adding a certain amount of hydrogen peroxide to reduce the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol. However, reducing the degree of polymerization will weaken the glue adhesive strength and consistency, so this method is not suitable for practical use. Therefore, we can make a conclusion: the grafting reaction can be carried out between polyvinyl alcohol and acrylamide, but im comparison with the double bond radical copolymerization between acrylamide monomers, the reaction is basically negligible. We can also see from the actual production that the basic properties of copolymers and complex are the same. The only difference is that after the reaction between acrylamide and polyvinyl alcohol, miscibility of the two is better. Acrylamide monomer generate radical polymerization in a redox system. We can get the polymerization products we need by manipulating the polymerization reaction. But first we should make one thing clear: what kind of polymeric product we need?