聚丙烯酰胺在堿的作用下，鏈上的酰氨基水解形成羧基，而轉(zhuǎn)化為HPAM。其結(jié)構(gòu)與AM和AA-Na共聚物的相似。工業(yè)生產(chǎn)上常用兩種水解工藝：在AM聚合前的溶液中加進堿，聚合和水解同時進行，稱前水解工藝；在AM聚合后的聚丙烯酰胺膠體中加堿進行水解，稱后水解工藝。用這兩種水解工藝可以很容易得到水解度為30%(摩爾)的陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。要制備高水解度特別是70%以上水解度的HPAM產(chǎn)品要用AM和AA-Na的共聚法。

      前水解工藝是在AM單體水溶液中加入水解劑，一般是純堿(Na2CO3)或NaHCO 3,然后引發(fā)聚合，在聚合反應(yīng)的同時因聚合熱的作用而發(fā)生水解，從而制得APAM。

      該法有如下主要優(yōu)點：(1)由于水解劑是與單體在配料時一起加入，溶液pH值較高，AM分子在聚合中幾乎不發(fā)生酰氨基質(zhì)子化反應(yīng)，酰亞胺化交聯(lián)概率很小。同時，在堿性介質(zhì)中AM的水解釋放出NH3。NH3在AM存在下生成氨三丙酰胺鏈轉(zhuǎn)移劑，它可以有效地抑制聚合物叔碳偶合交聯(lián)。因此，采用前水解聚合工藝較為容易制得溶解性能優(yōu)異的HPAM產(chǎn)物。(2)在聚合的同時進行水解的工藝簡便，設(shè)備投資和生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品的水解度均勻。該工藝所用單體只有AM,相對于共聚合工藝簡單許多。

      前水解工藝*缺點是水解劑中的雜質(zhì)影響聚合反應(yīng)，使產(chǎn)品分子量比后水解工藝低。

      近年深入*認(rèn)為，前水解工藝的水解反應(yīng)是伴隨著聚合放熱而進行的，其速率受聚合反應(yīng)速率制約，而NH3的生成依賴于水解反應(yīng)，因而亦受聚合反應(yīng)的影響，致使聚合物的*終分子量、水解度、溶解性能都與聚合反應(yīng)速率相關(guān)。因此控制聚合反應(yīng)進行的速率十分重要，控制得當(dāng)可提高前水解工藝的產(chǎn)品質(zhì)量。

      采用前水解聚合工藝并優(yōu)化其聚合條件，增加一些小分子添加劑，生產(chǎn)出分子量達1500萬~2000萬的HPAM產(chǎn)品，溶解時間在1h以內(nèi)。用前水解工藝通過優(yōu)化聚合條件，合成出適合油田用的超高分子量HPAM,相對分子量2000萬，水解度在20%~30%可調(diào)，過濾比小于1.3。，先加堿使堿在單體溶液中混合均勻以獲得水解度均勻的產(chǎn)品。應(yīng)用有機復(fù)合分段引發(fā)體系，使AM在低溫引發(fā)聚合，過程平穩(wěn)緩慢，產(chǎn)品的分子量分布窄，分子量≥2200萬，表觀黏度≥25mPa·s,過濾比≤1.2，篩網(wǎng)系數(shù)>23，水不溶物<0.1%。