在自然条件下,
聚丙烯酰胺会经历缓慢的物理降解(热和剪切)、化学降解(水解、氧化和催化氧化)和生物降解(微生物酶解)。这些降解主要是由于自由基激发引起的链氧化反应,导致聚合物主链断裂,相对分子量降低,水溶液粘度损失。在聚丙烯酰胺稳定性的研究中,发觉聚丙烯酰胺在水溶液中同时发生两种化学降解:
(1)水解反应,引起侧基的结构变化,从酰胺基变为羟基;
(2)氧化反应,导致主链断裂,降低聚合物的相对分子量。氧化降解反应的特征是自由基的链式反应,自由基作为过氧化物的活化剂,削减有机杂质和过渡金属离子,产生活性自由基片段,促进聚合物的氧化降解。聚合物中的过氧化物和羰基化合物是聚合物氧化降解和光降解的主要原因。