在矿球成型领域，高粘聚丙烯酰胺的粘性并非简单的 “胶水效应”，而是源于分子层面的多重作用力协同 —— 这种分子量超两千万的聚合物通过 “物理缠结 + 化学吸附” 

的双重机制，在矿粉颗粒间构建起纳m级的粘结网络，使松散矿粉转化为高强度矿球的过程成为可能。其粘性原理的核心，在于对分子链构象、界面相互作用及力学传递的精

准调控。

一、高分子粘性的本质：从链缠结到网络构建

高粘聚丙烯酰胺的粘性首先来自于分子链的 “物理缠结”。当聚合物溶解于水时，超长分子链（每个分子链含数万到数十万个重复单元）如无序线团般相互缠绕，形成三维网

状结构。这种缠结产生的内摩擦力使溶液呈现极高粘度（0.1% 浓度即可达 1000mPa・s 以上），如同分子级 “橡皮筋”，在矿粉混合时通过机械力将颗粒初步包裹。更关键

的是，其分子链上的极性基团（如酰胺基 - CONH₂、水解后的羧基 - COO⁻）能与矿粉表面的羟基（-OH）、金属离子（如 Fe³+、Ca²+）形成氢键或配位键，产生 “化学

粘性”，使分子链像 “纳m级钩子” 般锚定在颗粒表面，形成不可逆吸附。

二、粘性原理在矿球成型中的三阶段作用

1. 湿润混合阶段：界面粘附的起点

当高粘聚丙烯酰胺水溶液喷洒到矿粉时，分子链凭借高流动性迅速铺展，在颗粒表面形成厚度约 10-20 纳m的吸附膜。此时，粘性的核心是 “界面张力调控”：亲水基团（

如羧基）吸附水分子形成润滑层，减少颗粒间摩擦阻力（使混合能耗下降 20%）；疏水链段则相互吸引，促使颗粒初步团聚。这种 “先湿润、后粘附” 的过程，让直径＜

0.074mm 的超细矿粉（占比常达 80% 以上）也能被有效捕获，避免因颗粒过细导致的成型困难。

2. 造粒成型阶段：跨颗粒桥联的力学传递

在造粒机的机械力作用下，矿粉颗粒碰撞接触，高粘聚丙烯酰胺的长链成为 “分子桥梁”：一条分子链可同时吸附 2-5 个颗粒，通过链段的弹性形变将外力分散到整个颗粒

群。这种 “桥联效应” 产生两种关键作用：

初粘力强化：颗粒间的瞬时粘附力提高 3 倍以上，使生球在成型初期即可抵抗滚动剪切力，成球速率加快 15%；

弹性缓冲：当矿球受到挤压时，分子链的拉伸与回弹吸收 70% 以上的外力能量，避免内部裂纹产生。实测显示，添加 0.2% 高粘聚丙烯酰胺的铁精矿球团，生球抗压强度从

传统粘合剂的 100N / 个提高到 350N / 个，跌落 1.5 米破损率从 20% 降到 2%。

3. 干燥固化阶段：网状膜的粘性固化

随着水分蒸发，高粘聚丙烯酰胺分子链进一步缠结，在颗粒界面形成厚度 50-100 纳m的网状粘结膜。此时粘性的本质转化为 “分子间次价键交联”：酰胺基之间的氢键、羧

基与金属离子的配位键，使膜结构兼具强度与韧性。更重要的是，未水解的疏水链段在膜内形成微区，构建 “耐水屏障”—— 遇水时，膜结构仅发生有限溶胀（溶胀率＜

15%），而非像传统粘合剂（如淀粉）那样wan全溶解，使矿球在饱和湿度下的强度保持率从 60% 提高到 85%，彻底解决潮湿环境下的散团问题。

三、粘性优势的工业级价值

高粘聚丙烯酰胺的粘性原理带来了独特的技术优势：

用量极效化：仅需 0.3%-0.5% 的添加量（传统粘合剂需 5%-10%），即可实现同等粘结xiao果，吨矿成本下降 60%；

适应性扩展：通过调节水解度（20%-30%）与分子量（1500 万 - 2500 万），可适配铁矿、铜矿、镍矿等不同矿种的表面性质，尤其对高极性的氧化矿（如赤铁矿）粘结

xiao果显著；

绿色化契合：其可降解性（自然环境中逐步分解为 CO₂和水）避免了传统有ji粘合剂的残留污染，符合 “无废矿山” 的环保要求。

从微观的分子链缠结到宏观的矿球强度，高粘聚丙烯酰胺的粘性原理揭示了一个工业真理：真正的gao效粘结，始于对颗粒界面作用力的精准解构。当矿粉在造粒机中翻滚成

球时，那些看不见的高分子链条正以纳m级的粘性网络，将松散的颗粒凝聚成经得起运输与冶炼考验的坚固矿球 —— 这既是材料科学的胜利，更是分子层面的工业美学。