聚二烯丙基二甲基氯化铵的合成及AKD熟化应用研究.pdfVIP

造纸化学品与应用 聚二烯丙基二甲基氯化铵的合成 及AlgD熟化应用研究 陈夫山尚小雷宋晓明 青岛科技大学4E．．v--晕院山东青岛(266042) 摘要：以二烯丙基二甲基氯化铵为原料，过硫酸钾(KPS)为引发剂，采用梯度升温的方法合成出了 高分子量的聚二烯丙基二甲基氯化铵，并将其应用于AKD的熟化促进剂。结果表明：单体 浓度为60％，引发剂过硫酸钾(KPs)用量为O．2％(／单体质量)，反应体系pH值为5，Na4ED— TA用量为0．003％(／单体质量)，合成出了高特性粘度的PDMDAAC：在乳化AKD过程中 加入少量的PDMDAAC，其施胶效果较未添加PDMDAAC的效果更佳。 关键词：聚二烯丙基二甲基氯化铵；均聚；中性施胶剂；乳液 我国造纸工业从20世纪80年代开始研究和使应得到的。合成中影响PDMDAAC分子量的因素主要 用AKD中性施胶造纸技术，近几年来，由于松香价格 有单体DMDAAC的纯度以及合成过程中的各个工艺 的不断上涨，传统松香施胶的成本也随之增加，AKD 条件。一般而言，在自由基聚合反应中，产物中的大分 中性施胶也越来越引起人们的重视【】l。用于AKD乳化子在反应初期形成。随着反应的进行，体系内的单体 的～般为天然高分子表面活性剂阳离子淀粉，但由于 浓度迅速下降，其分子问的碰撞几率变小，加上聚合 阳离子淀粉的电荷密度较低、分子质量较大、与AKD 物分子阻隔，随之生成的产物分子的相对分子质量也 粒子的结合强度也较低，因此乳液的稳定性和施胶效 迅速下降。因此，反应中后期的主要工作是使残余单 果较差；另外淀粉易于霉变，会造成乳液变质。因此， 体进一步反应，不断提高单体转化率。国内外研究者 新型高效乳化剂的合成和应用迫在眉睫，如何解决 一般通过提高单体的纯度[41、引发体系的优化酮和聚 AKD施胶出现的这些问题成为摆在科研工作者面前 合方式及工艺条件的不断改进171来提高聚合反应初期 的新课题[21。 形成的大分子数量。 聚二烯丙基二甲基氯化铵是一种主链含五元环 本论文采用水溶性过硫酸钾做为引发剂合成 结构的水溶性阳离子聚合物，外观为无色至淡黄色粘 PDMDAAC，讨论了反应温度、反应时间、单体浓度、引 稠液体，其分子链上所带正电荷密度高、高效无毒、水 溶性好、凝聚力强、水解稳定性好、对pH值变化不敏 产物特性粘度的影响，优化最终得到较佳的反应条 感、价格低廉，其分子量分布通过不同制备工艺条件 可以控制。在污水处理、采矿和矿物加工过程中作为 的施胶效果。 阳离子混凝剂；在纺织行业用作无醛固色剂；在油田 1实验部分 行业用作钻井用粘土稳定剂及注水中的酸化压裂阳 1．1试剂和设备 离子改性剂。此外，还用作调节剂、抗静电剂、增湿剂、 1．1．1试剂 洗发剂和护肤用的润肤剂等[31。PDMDAAC的合成已 成为当代化学界的一大研究热点。作为一种水溶性阳 公司；阳离子淀粉乳化剂，实验室自制；过硫酸铵 离子型聚合物，其应用性能和应用途径不仅受其相对 (APS)：分析纯，天津博迪化工股份有限公司；过硫酸钾 分子质量大小的影响，而且还受其制备方法的经济 性、清洁性的影响。 TA：化学纯，莱阳经济技术开发区精细化工厂；NaCl： 分析纯，天津广成化学试剂有限公司；AKD蜡粉：工业 PDMDAAC是由单体DMDAAC经自由基均聚反 基金项目：国家自然科学基金项目(NoNo 作者简介：陈夫d4(1963一)，男，教授 万方数据 18 造纸化学