聚丙烯酰胺类聚合物中应用最广泛的是部分水解聚丙烯酰胺（以下简称HPAM），特别是在三次采油聚合物驱及水处理等方面。水解度为10%～30%的超高相对分子质量的HPAM主要用于油田采油以提高采收率。HPAM的生产有两种方法，即共聚法和均聚水解法。采用共聚法难以获得高分子量的HPAM，而在适宜的条件下，利用均聚后水解法可制备高分子量HPAM。

　　目前，国内聚丙烯酰胺（以下简称PAM）行业大多采用后水解法制备HPAM，然而由超高分子量聚丙烯酰胺转化成超高分子量部分水解聚丙烯酰胺是一个重要环节。水解引入的阴离子基团间的静电排斥作用使聚合物链更加扩张，因此，随PAM水解程度的增加，HPAM溶液粘度会持续增加。水解工艺控制的好坏是影响HPAM在高矿化度水质（海洋油田油藏条件）中溶解情况是否浑浊或产生乳状沉淀的重要因素之一。

　　非离子PAM溶液的水解方法：

　　先将称量好的非离子聚丙烯酰胺用一定量的去离子水溶解,选用NaOH为水解剂，然后按产品水解度为25%加入水解剂,将反应器密闭,在恒温槽中进行不同条件下的实验。水解完毕后,在(90±2)℃下干燥3h,造粒。

　　（1）水解机理分析

　　在碱性条件下，PAM水解反应如下：

　　由于邻近基团的影响,产物HPAM的理论水解度最高只能达到70%。从反应机理角度讲,该反应实际上是一个亲核取代反应,当碱浓度一定的情况下,影响反应的因素主要是水解时间、水解温度和水解浓度。水解产物分子链上含羧酸根离子(COO-),由于COO-离子之间的静电排斥作用,大分子线团在溶液中的伸展程度增加,粘度增加,因此粘均相对分子质量增大。HPAM分子链上含COO-离子的数目越多,其粘均相对分子量增加得越多。

　　（2）水解剂的选择

　　一般水解剂有Na2CO3、NaHCO3、NaOH，这3种水解剂的碱性强度为NaOH>Na2CO3>NaHCO3。水解产物的水解度随水解剂碱性强度的增加而增加,相对分子量随水解剂碱性的增加而增加。此方法选用NaOH作为水解剂。

　　（3）水解温度的选择

　　PAM的水解反应在常温下进行得很慢。为加快反应,需要对反应体系加热。当PAM的质量分数为8%,水解时间为2.5h时,水解温度的影响见表1。

　　在其他条件相同的情况下,产物相对分子质量随温度的变化是先增加后降低。这是因为在较低温度时,PAM水解速度较慢,反应不完全,生成的COO-基团数目较少,静电斥力较小,线团伸展程度不够好,因而产物的粘度低,相对分子质量低。当温度太高时,PAM的降解成为影响相对分子质量的主要因素。因此,水解温度不要超过100℃，最好选择90℃。

　　（4）水解时间的选择

　　随着反应的进行,大分子链上COO-基团数目增加,因此产物的相对分子质量随水解时间的延长有增加的趋势。然而当水解时间超过3.0h后,产物的相对分子质量则有所降低。这是因为在相同水解温度下，水解时间过长则大分子链也同样发生降解,使相对分子质量降低。水解时间对产物粘均相对分子质量的影响见表2。

　　从上表可看出，水解时间对产物粘均分子量影响较大，水解时间最好选择2.5～3.0h。

　　（5）水解质量浓度的选择

　　从经济效益角度出发,水解浓度越大,干燥过程的能耗就越低,所以选用的水解浓度越大越好。从PAM的水解机理可知,水解浓度大,有利于反应进行，但PAM的加入量太大,一方面体系的粘度大,另一方面也易造成PAM溶解不完全,与碱混合不够均匀,且使水解生成的羧酸根基团在分子链上分布不均匀,以致产物粘度降低,相对分子质量降低。为了考察各因素之间的相互影响,获得最优的工艺条件,在单因素实验的基础上,进行了正交试验。通过正交试验得出最佳水解条件为:水解温度90℃,水解时间3h,水解质量浓度8%。该方法水解时水解剂扩散较好，但在工业上可操作性不强，一般都是用胶体水解；产品溶解性不好，应该考虑水解过程中适当加入分散剂，尽量避免PAM大分子交联问题；干燥造粒能耗高，成本相对较高。