水分散聚合制备反应性两性PAM纸张增干强剂及其应用研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:vvf021
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前在造纸行业,两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂已逐渐成为国内外研究者关注的热点。本课题探索了水分散聚合技术制备反应性两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂的聚合工艺,并对聚合产物在纸张中的应用性能进行了研究。水分散聚合技术具有传统聚合技术无可比拟的优点,该方法不仅避免了使用有机溶剂对环境的破坏,而且聚合反应体系粘度小,聚合工艺简单。同时,采用该方法制备的聚合物乳液溶解性好,用水稀释后可直接使用,聚合物颗粒在反应介质中分散均匀,其分子量易于调节。本文优化了聚合工艺反应条件,并对聚合物纸张增干强剂的各种性能进行了研究,再将其应用于抄纸工艺,以提高纸张强度。(1)本文采用具有反应性的环氧改性羧甲基纤维素(CMC)作为高分子分散稳定剂,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、衣康酸等作为共聚单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为链转移剂,通过水分散聚合技术制备得到反应性两性聚丙烯酰胺(AmPAM)纸张增干强剂。当w(DMC)=4.0%,w(SMAS)=0.8%,w(分散稳定剂)=13.0%,w(APS)=0.35%,AM单体的浓度为18.0%,聚合温度为80℃时,聚合产物性能较佳。通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对合成的聚合物进行结构表征,证实了AM、DMC、衣康酸等的共聚产物已成功合成。通过热重分析仪测定聚合产物的热稳定性,热分析曲线(TG)亦表明,聚合物有良好的耐高温性能,在纸张生产温度要求高的造纸行业有广泛的应用价值。采用透射电镜(TEM)测定聚合物乳液的微观形貌,透射电镜图显示,AmPAM聚合物乳液大部分以分子胶束形式存在,小部分以球形粒子结构存在,大小比较均匀,在反应介质中分散稳定。另外,考察不同反应因素对聚合反应体系表观粘度、特性粘度的影响以及对聚合物颗粒粒径及分子量等的影响。结果显示,AmPAM聚合物颗粒的Z-平均粒径随着阳离子单体DMC含量、AM单体浓度的增加呈现增大的趋势,而随着SMAS用量、分散稳定剂含量、引发剂用量的增大呈现减小的趋势。聚合反应体系的表观粘度随阳离子单体DMC含量的增加、AM单体浓度的增大、分散稳定剂用量的增加以及聚合温度的上升呈现增大的趋势,而随着SMAS用量的增加逐渐减小。(2)在纸张抄纸工艺中添加入上述实验合成的AmPAM纸张增干强剂,以提高纸张的环压强度和抗张强度。考察不同反应条件下合成的聚合物应用于纸张对纸张强度的影响。并通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察空白纸张和经过AmPAM增干强剂处理后的纸张纤维表面及内部的微观形貌变化。结果显示,随DMC含量、SMAS用量、AM单体浓度、分散稳定剂含量、引发剂用量的增加,纸张的环压强度和抗张强度呈先增大后减小的趋势,而随聚合温度的升高,纸张的环压强度和抗张强度均随之增大。由此得出较佳的反应条件,即:w(DMC)=4.0%, w(SMAS)=0.8%,w(分散稳定剂)=13.0%,w(引发剂)=0.35%,AM单体的浓度为18.0%,聚合温度为80℃。扫描电镜(SEM)证实,加入AmPAM增干强剂后的纸张纤维结合紧密、空隙很小。这是由于AmPAM增干强剂分子中的胺基、羟基等能够与纸张纤维以氢键结合,起到了相当于粘合剂的作用,同时增干强剂中所带的阳离子电荷与纸张纤维形成静电吸附,使纸张纤维结合紧密,从而提高了纸张的强度。原子力显微镜(AFM)结果表明,当纸张经AmPAM乳液处理后,聚合物使纸张纤维连接更加紧密,纸张表面形貌处理前起伏不平,处理后变得平整。
其他文献
介绍了湿陷性黄土的类型,针对湿陷性黄土的力学特点,对湿陷性黄土地基设计施工常见的问题进行了分析,并结合具体的工程事故案例,探讨了相应的处理措施,对工程质量的提高有重
我国早已实施了《野生动物保护法》,然而其效果却不甚理想,其中一个重要原因是野生动物在法律中被定位为资源,可以被人类利用。这种野生动物资源观有其历史渊源,并且在立法当
中国现行土地法律制度与农村建设用地流转的现实已经不相适应。城乡分割的二元土地制度、农地的产权残缺及其所承载的社会保障功能的日益强化限制了农地的流转。因此,需要对
<正>新的一年踏上新的征程,新一轮的农业项目申报又将开始了。"田园综合体"模式作为当前乡村新型产业发展的亮点措施被写进中央一号文件。下面,通过对过去一年政策的分析解读
大力发展文化创意产业是西安市实现经济增长方式转变的重要举措,对推动西安经济社会全面协调可持续发展具有重要意义。然而,当西安文化创意产业处于快速发展阶段时,却遭遇了
2008年金融危机以来,国际金融市场动荡不安,局势变幻莫测,这对于我国的宏观经济形势和金融体制改革都产生了重大影响。通过重启我国沉寂多年的大额可转让定期存单市场,可解决
进入新世纪以来,世界乒坛优秀的横拍选手如雨后春笋般的涌出,甚至在直拍传统打法的东亚,横拍优秀选手也逐渐占据了各个国家的主力位置,并在世界大赛中屡创佳绩,因此本文选择
今年5月,首批国家药品价格谈判结果公布,非小细胞肺癌靶向药物埃克替尼(浙江贝达凯美纳)和吉非替尼(易瑞沙)以及抗乙肝病毒药物替诺福韦酯完成了降价谈判程序。据报道,下一步筛选出
报纸
以丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,用反相乳液聚合法合成了AM/DMDAAC阳离子共聚物PDA,通过正交试验确定了最佳反应条件:单体浓度为30%,单体摩
本报讯(记者胡光磊)7月19日,南宁市召开田园综合体建设试点项目规划方案专题研究会,研究讨论“广西南宁·美丽南方田园综合体”建设试点项目规划方案。市委副书记冯学军、副市长
报纸