聚丙烯酸钠

聚丙烯酸钠是白色粉末。无臭无味。吸湿性极强。具有亲水和疏水基团的高分子化合物。缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，其0.5%溶液的粘度约Pa•s，粘性并百因吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，表现粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇等有机溶剂。强热至300度不分解。久存粘度变化极小，不易腐败。因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇二价以上金属离（一）、食品制造业：面类：改善生面、干面、油炸面的口感，使其更加劲道。降低方便面等油炸食品加工中的吸油率，节约用油。面粉类制品（面包、蛋糕、饺子皮、汤圆等）：加强原料面粉中蛋白质的黏着性，使生面团的延展性更好，提高保湿性，减少冻裂，改善口感。粉丝、粉条、粉皮类：作以红薯、玉米、燕麦、马铃薯等为原料的粉丝、粉条、粉皮时，可提高产品的筋度，增耐煮性。肉丸、鱼丸、火腿肠：在制作鱼肉方便制品时，适量添加，可使产品风味更佳，口感更筋道。鱼肉糜状制品、罐头食品：肉制品、水产品糜状制品中可作表面胶冻剂，强化组织，保持新聚丙烯酸钠是一种常用的分散剂，又称2-丙烯酸钠均聚物、S聚丙烯酸钠，常温下为无色或浅黄色粘稠液体，无毒，弱碱性，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，易溶于水和氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加，先溶解后沉淀。可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢，分子量约500-3000，能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的，除用作电厂、化工厂、化肥厂、炼油厂和空调系统等循环冷却水系统中的阻垢分散剂。还广泛应用于造纸和纺织印染、陶瓷、涂料、建材等行业。用作造纸涂布分散剂时，相对分子质量在2000-4000，涂料浓度在65％～70％时，仍可有良好流变性和熟化稳定性。分子量在1000-3000之间的，用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。分子量在100000以上的，用作涂料增稠剂和保水剂，可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长，避免水分析出，保持涂料体系稳定。分子量在1000000以上的，用作絮凝剂。还可用作高吸水性树脂，土壤改良剂，以及在食品工业中作增黏剂、乳化分散剂等。

聚丙烯酸钠的分子结构为水溶性直链高分子聚合物。小相对分子质量的为液体，大的可为固体。固体的商品为白色粉末或颗粒，无臭无味，遇水膨胀，易溶于苛性钠水溶液。吸湿性极强。具有亲水和疏水基团的高分子化合物。缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，其0.5%溶液的粘度约1000cp，其粘性不象CMC和海藻酸钠那样吸水膨胀，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，表现粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度约为羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠的15-20倍,耐碱性好，久存粘度变化极小，不易腐败。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。强热至300度不分解。因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇足量二价以上金属离子（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。但是二价金属离子量少时仍为溶液，因此可作为洗涤助剂，起到防止污垢再沉积的作用。（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，改善口感和风味。用量0.05%。（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感 （3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。 （4）果汁、酒类等，分散剂。 （5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。 （6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等, 2000年我国卫生部也正式批准作为食品级增稠剂。
使用限量：按照我国食品添加剂标准规定。
食品级聚丙烯酸钠的用途如下：
1、在食品中用作增稠剂具有如下功效：
（1）增强原料面粉中的蛋白质粘结力。
（2）使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。
（3）形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽。
（4）形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。
（5）保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。
（6）提高面团的延展性。
（7）使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。
2、作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。
3、应用举例：
（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，改善口感和风味。用量0.05%。
（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感。
（3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。
（4）果汁、酒类等，分散剂。
（5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。
（6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。
4、由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。
5、聚丙烯酸钠可用作糖液、盐水、饮料等的澄清剂（高分子凝聚剂）。
LD₅₀>10g/kg(小鼠，经口)。
亚急性试验：大鼠0.5g/kg/日以下，6个月无异常。GB 2760-2000：各类食品，2.0g/kg。按日本规定的最大用量为0.2%(1993)。将53kg氢氧化钠和适量水加入反应器中，慢慢搅拌加入丙烯酸，待加完丙烯酸后，加入相对分子质量调节剂和纯碱，搅拌使其分散，控制体系的温度为80℃(丙烯酸和氢氧化钠中和热即可达到此温度)，加入过硫酸钾2.2kg，搅拌均匀，约10min后，发生快速聚合反应，最后得到白色泡沫状产物。将产物冷却，粉碎，即得到聚丙烯酸钠产品。白色粉末，无味。 遇水膨胀，易溶于苛性钠水溶液。用作缓蚀防垢剂、水质稳定剂、涂料增稠剂和保水剂、絮凝剂、钻井泥浆处理剂等本剂用于铜材质设备的循环冷水处理，其阻垢效果良好。用量100 mg/L时，能与中等硬度水中的成垢离子形成鳌合物随水流动，并能防止氧化铁垢的形成。在酱制品、稀奶油、番茄沙司中作增稠剂和稳定剂。在果汁、酒类中作分散剂。可使冰淇淋改善味感，增强稳定性。冷冻和水产加工品的表面冻胶剂，起保鲜作用。还可改变蛋白质结构，增强食品的黏弹性，改善组织。增稠剂。
在食品中有如下功效：(1)增强原料面粉中的蛋白质粘结力；(2)使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中；(3)形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽；(4)形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出；(5)保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥；(6)提高面团的延展性；(7)使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。
应用例：(1)面包、蛋糕、面条类、通心面，提高原材料利用率，改善口感和风味。用量0.05%。(2)水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感。 (3)调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。(4)果汁、酒类等，分散剂。(5)冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。(6)冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂(保鲜)。
由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。
尚用作糖液、盐水、饮料等的澄清剂(高分子凝聚剂)。水产加工厂回收废水中蛋白质及净化废水。用作低固相钻井业降滤失剂。本品是良好的阴垢剂和分散剂。能与其他水处理剂复配使用，用于油田注水，冷却用水，锅炉水的处理，在高pH值下和高浓缩倍数下进行而不结垢。增稠剂。1.在食品中有如下功效：（1）增强原料面粉中的蛋白质粘结力。（2）使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。（3）形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽。（4）形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。（5）保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。（6）提高面团的延展性。（7）使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。2.作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。3.应用举例：（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，改善口感和风味。用量0.05%。（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感（3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。（4）果汁、酒类等，分散剂。（5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。（6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。4.由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。5.作糖液、盐水、饮料等的澄清剂（高分子凝聚剂）。水产加工石回收废水中蛋白质；及净化废水增稠剂。由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合，以提高溶解速度。作糖液、盐水、饮料等的澄清剂（高分子凝聚剂）。水产加工石回收废水中蛋白质；及净化废水。将去离子水和34kg链转移剂异丙醇依次加入反应釜中，加热至80～82℃。滴加14kg过硫酸铵和170kg单体丙烯酸的水溶液（去离子水）。滴毕后，反应3h。冷至40℃，加入30%的NaOH水溶液，中和至pH值为8.0～9.0蒸出异丙醇和水得液体产品。喷雾干燥得固体产品。
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。由丙烯酸和氢氧化钠反应制得丙烯酸钠单体，再在过硫酸铵催化下，聚合成聚丙烯酸钠。将相对分子质量1 000～3 000的聚丙烯酸钠加入反应釜中，配成30%的水溶液即可。