造纸工业添加剂-聚丙烯酰胺

       目前国内外聚丙烯酰胺（PAM）产品的分子结构均为线性结构，在使用过程中，聚合物分子在纤维表面会发生吸附、重构和扩散等作用，降低使用效果。且在实际操作中，线性PAM溶解较困难。而支化聚合物的电荷衰减行为不同于线性聚合物，不会发生重构和扩散过程。且由于支化聚合物的黏度只与单臂的分子结构及相对分子质量有关，因此，其黏度低、溶解快、使用方便。以硝酸铈铵和多羟基有机物组成氧化还原引发体系依法AM自由基聚合，制备了星形聚丙烯酰胺絮凝剂。并由NMR和SEC图谱计算出其平均臂数为3.2。

由于浆料中带有负电荷的细小纤维，填料必须借助于具有一定阳离子电荷密度的聚合物才能留着于呈负电荷的纤维上，因此，寻找更为有效的阳离子聚合物是非常有意义的研究合体。实验研究发现，采用季戊四醇为支化剂，并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系，引发丙烯酰胺和季铵型阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵进行自由基聚合，制备了星形结构的阳离子型聚丙烯酰胺，并研究了其助留助滤效果，以期为开发新型结构的造纸湿部助剂提供理论依据。

    聚丙烯酰胺自20世纪50年代引人造纸工业作为添加剂以来已有四十多年的历史，是水溶性合成聚合物中用量**大，应用**为广泛的品种，被称为标准的“造纸助剂”。采用不同的聚合工艺，引入不同的官能团，可得到一系列不同分子量和电荷密度的聚合物，造纸工业作为聚丙烯酰胺消耗较大的行业在干强度改善、填料留着、自水澄清方面广泛应用。过去用于改善纸张干强度主要采用阴离子型聚丙烯酰胺。近年来由于废纸再生浆的应用，浆料及自水系统中杂离子的含量相对提高，对纸的抄造影响极大，所以高聚合物分子链上既带有阴离子功能团，又带有阳电子功能团的两性聚丙烯酰胺的开发越来越受到人们的重视，特别是由于它与成本低廉的阳离子淀粉的协同效应，在使用成本方面具有较大优势。

    聚丙烯酰胺引入阳离子基团常常通过霍夫曼降解、曼里奇反应或者与改性三聚氰胺树脂水溶液在盐酸作用下反应制得。这一类制备方法由于产品功能团品种单一，反应不易控制，有效成分低且生产时三废污染大，目前国外已基本淘汰。国外采用阳离子型单体如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(简称DMC)或二甲基二烯丙基氯化铵(简称DADMAC)等共聚合成引人阳离子基团。

但在国内由于原料价格居高不下的原因较少采用。本文采用改性丙烯酰胺与丙烯酸、丙烯腈在氧化还原体系下共聚，腈基用促进剂MPA氨解引入阳离子基团的方法合成两性聚丙烯酰胺。反应易于控制，所获得的聚合物稳定性良好，特别是与取代度0．03的阳离子淀粉复合用于纸张增强具有良好的协同效应。

我厂2008年开始两性聚丙烯酰胺的研制，当年完成小试、中试。产品经纸厂应用，其纸张的耐折度、挺度、裂断长等各项强度指标符合质量指标。  纸厂纸杯原纸生产线上应用，增强效果很好，得到了用户的好评。

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