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星形聚丙烯酰胺的助留助濾
 
 
      國外研究者基于樹枝狀支化高分子具有相對分子質量低,陽電荷密度高及分子結構高度支化,且兼具凝結性、凝聚性助留劑的特點,開展了高度支化聚合物和數值狀聚合物用作造紙助留助濾劑的研究,其分子高度支化形成的球形或類球形的對稱或準對稱結構使其具有更高的抗剪切能力。國內的研究者雖然開展了樹枝狀聚合物和超支化聚合物的研究,并進行了其表征方法的一系列探討,但對超支化聚合物用作造紙濕部化學助劑的研究尚未見文獻報道。
  目前國內外聚丙烯酰胺(PAM)產品的分子結構均為線性結構,在使用過程中,聚合物分子在纖維表面會發生吸附、重構和擴散等作用,降低使用效果。且在實際操作中,線性PAM溶解較困難。而支化聚合物的電荷衰減行為不同于線性聚合物,不會發生重構和擴散過程。且由于支化聚合物的黏度只與單臂的分子結構及相對分子質量有關,因此,其黏度低、溶解快、使用方便。錢錦文等曾以硝酸鈰銨和多羥基有機物組成氧化還原引發體系依法AM自由基聚合,制備了星形聚丙烯酰胺絮凝劑。并由NMR和SEC圖譜計算出其平均臂數為3.2。由于漿料中帶有負電荷的細小纖維,填料必須借助于具有一定陽離子電荷密度的聚合物才能留著于呈負電荷的纖維上,因此,尋找更為有效的陽離子聚合物是非常有意義的研究合體。實驗研究發現,采用季戊四醇為支化劑,并與硝酸鈰銨組成氧化還原引發體系,引發丙烯酰胺和季銨型陽離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨進行自由基聚合,制備了星形結構的陽離子型聚丙烯酰胺,并研究了其助留助濾效果,以期為開發新型結構的造紙濕部助劑提供理論依據。
  以季戊四醇為支化劑,并與硝酸鈰銨組成氧化還原體系,在水溶液中引發AM與陽離子單體DMC進行自由基聚合,合成了星形結構的陽離子型聚丙烯酰胺。其用作漂白麥草漿助留助濾劑的最佳合成條件為:反應溫度30攝氏度,反應時間6h,單體總濃度2.207 mol/L(其中AM 1.721 mol/L,DMC 0.486 mol/L),氧化劑濃度7.24 mol/L,還原劑濃度1.81 mol/L.實驗過程中,隨著S-CPAM(星形陽離子聚丙烯酰胺)用量的增加,紙漿的Zeta電位升高,漿中的細小組分的留著率明顯提高。隨著作用時間的延長、漿料pH值的提高及剪切作用的增強,漿料留著率呈降低的趨勢,但S-CPAM仍表現出較好的助留助濾效果。
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