聚丙烯酸钾是一种水溶性高分子化合物，水溶性强，能快速溶解于水形成黏稠溶液。具有良好的增稠、稳定、保水及螯合金属离子的能力。热稳定性较好，在常见加工温度下性能不易衰减。聚丙烯酸钾的核心用途集中在食品、工业及农业领域。
制备方法
在冷却条件下,氢氧化钾和丙烯酸进行中和反应,得到丙烯酸钾,然后在装有搅拌棒、回流冷凝管、滴液漏斗的四口烧瓶中，加入异丙醇水溶液。过硫酸铵质量为单体质量的3%,异丙醇质量为单体质量的1.5倍。在80℃氮气保护下,滴加丙烯酸钾和过硫酸铵。1h滴加完毕,恒温反应2h后减压蒸馏,除去异丙醇,得到淡黄色的聚丙烯酸钾溶液，将其烘干后用超离心粉碎机进行粉碎,得到聚丙烯酸钾颗粒[1]。
应用研究
1、梅震华等人以合成的聚丙烯酸钾与硝酸铵溶液共混,用DSC和XRD测定其对硝酸铵相稳定的影响。结果表明,当添加的聚丙烯酸钾质量分数不小于2.0%时,聚丙烯酸钾能消除硝酸铵的Ⅳ-Ⅲ相变,并使Ⅲ-Ⅱ相变温度提高到110℃,从而起到相稳定的作用,减小了硝酸铵常温下的吸湿结块性。聚丙烯酸钾相稳定硝酸铵主要有两方面的作用:一方面是K+对NH+4的取代作用,另一方面是聚合物的包覆作用[2]。
2、吴谨等人探究不同浓度聚丙烯酸钾对矿区先锋植物重金属富集能力的影响。选定柿竹园尾砂坝与高斯贝尔尾砂坝中的植物小飞蓬、花叶水葱与苦菜为研究对象,通过添加0.20％、0.40％、0.60％的聚丙烯酸钾种植培养4个月,经微波消解后采用火焰原子吸收光谱法直接测定植物地上部分、地下部分与土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的含量,分析聚丙烯酸钾浓度与富集能力的关系。实验结果表明,通过添加聚丙烯酸钾植物对Cu、Zn、Pb和Cd的富集能力有所增强.两处砂坝的花叶水葱对Cu、Zn、Pb、Cd的转移系数及富集系数均以0.6％浓度的聚丙烯酸钾提高最多,高斯贝尔砂坝的小飞蓬则以0.2％浓度的提高最多,其余植物以0.4％浓度的提高最多.原因为不同植物的最佳生长条件不同且矿区之间的环境也有所差别,这些都导致栽培植物最适合的聚丙烯酸钾浓度不同.且植物苦菜对Cu的富集能力低于对Zn、Pb、Cd的富集能力表明同种植物对不同金属的富集能力也有所不同。因此根据土壤土质添加适合浓度的聚丙烯酸钾及土壤中金属含量的不同采取多种植物的混合搭配种植,可用于Cu、Zn、Pb和Cd尾矿废弃地的复垦[3]。
参考文献
[1] 宋育芳,肖乐勤,菅晓霞,等. 低分子量聚丙烯酸钾的合成及其应用[J]. 爆破器材,2019,48(5):40-45. DOI:10.3969/j.issn.1001-8352.2019.05.008.
[2] 梅震华,钱华,吕春绪. 聚丙烯酸钾对硝酸铵相稳定的影响[J]. 火炸药学报,2010,33(2):19-21,24. DOI:10.3969/j.issn.1007-7812.2010.02.005.
[3] 吴谨,陈孟鹏,李旭,等. 聚丙烯酸钾对矿区先锋植物重金属富集能力的影响[J]. 环境化学,2017,36(3):549-556. DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.03.2016071801.