新型改性聚丙烯酰胺助留剂的合成及应用蒸汽轮机
2022-08-13 03:08:30 德润机械网
新型改性聚丙烯酰胺助留剂的合成及应用
周小周小凡，博士，副教授；主要研究方向：造纸湿部化学、纸和纸板的结构与性能和特种纸加工技术。
提键要：介绍了一种新型改性聚丙烯酰胺助留剂的合成方法，通过对该助留剂合成路线及反应条件的探讨，得出了该助剂合成的最佳工艺条件，并对该助剂进行了应用实验。
关键词：助留剂；聚氧化乙烯；改性聚丙烯酰胺；聚合；最佳工艺；应用
随着随着人们对资源和环保问题的日益重视，二次纤维在原料中所占比重越来越大，网下白水也要尽可能循环使用，这都导致水溶性和胶体性物质（DCS），如树脂、表面活性剂、细小纤维及木素碎片等在造纸湿部体系中大量积累，使体系的阴离子垃圾随之增多，传统的助留剂因对浆料化学介质十分敏感，在这种情况下就不能很好使用。于是开发适用于这类体系的新型助留剂成为必要。
随着值得注意的是，聚氧化乙烯（PEO）和酚醛树脂（PFR）组成的双元助留体系（PFR/PEO）在上述情况下能较好的使用，并具有下列优点：能在较宽的pH值范围内应用；对纸的匀度负面影响小；易通过变更体系中两组分配比来调整纸页匀度或提高填料留着率。但同时也发现，高分子量PEO抗剪切能力较弱，易受温度、水质等因素的影响，从而会导致大分子链断裂，因而降低了该体系的助留效果；并且因PEO在水中难溶解，与常用的PAM系列助留剂相比价格高等缺点，使其难以在生产中推广应用。而PAM虽然在含DCS较多的体系中助留效果不好，但因其价格便宜，耐剪切，得以在造纸工业中广泛应用。因此目前我国大多数纸厂仍普遍以PAM作助留剂。
随着PAM单体中含有双键，聚合物中含有大量酰胺基，化学性质非常活泼，根据不同要求，可制得各种类型的PAM系列产品。因此，尝试合成用PEO接枝的改性PAM，使其有类似PEO的助留效果，又能克服PEO的缺点，以便更好地在上述体系中使用。
1合合成方案
随着经过综合考虑，我们从合成该助剂的多种方案中选择了一条较为简单、可行的路线。合成方案具体可分作二步：
随着第一步：聚氧化乙烯单甲醚丙烯酸酯大单体的合成
随着由于丙烯酰氯化学性质活泼，活性较强，故用其与聚乙二醇单甲醚（PEGMM）反应制备大单体。
随着第二步：聚氧化乙烯接枝聚丙烯酰胺的合成
随着本实验中n取9、16和35。
2合原 料
随着（1）丙烯酰氯（自制）
随着（2）三乙胺：化学纯
随着（3）丙烯酰胺：进口分析纯
随着（4）聚乙二醇单甲醚（PEGMM），有n=9,16,35三种，南京金陵石化公司化工二厂提供
随着（5）硫酸钾：分析纯
随着（6）亚硫酸氢钠：分析纯
随着（7）二氯甲烷：化学纯
随着（8）甲苯：化学纯
3实实验方法
3.1聚聚氧化乙烯单甲醚丙烯酸酯大单体的合成
随着向装有温度计、滴液漏斗及回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入PEGMM、二氯甲烷溶剂和三乙胺，开动搅拌，在5～10℃的温度下，通过滴液漏斗将溶有丙烯酰氯的二氯甲烷溶液滴加至烧瓶中，然后在一定温度下反应。反应结束后，先用二氯甲烷萃取出大单体，再通过减压蒸馏除去二氯甲烷溶剂。
3.2聚大单体双键含量的测定
随着以溴加成法检测[1]。
3.3聚聚合反应
随着向装有搅拌、温度计和氮气导管的四口烧瓶中加入大单体、丙烯酰胺和去离子水，待体系内空气被氮气充分置换后，用过硫酸钾和亚硫酸氢钠作引发剂引发聚合。
3.4聚改性聚丙烯酰胺分子量的测定
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