AM-ST共聚物的合成与阳离子改性及其在造纸中的应用

论文摘要

为了提高再生浆纸张的强度,研究了AM-ST共聚物的合成与改性及其在再生浆造纸中的应用。论文的第二章,研究了自由基引发体系和氧化还原引发体系下丙烯酰胺-苯乙烯的无皂乳液聚合;并探讨了不同引发体系及引发剂用量对单体转化率及产物粒径、动力粘度、表面电荷、稳定性等性质的影响,同时也初步探讨了表面电荷密度与引发剂效率间的联系。研究表明,两个体系下均能获得转化率为96%左右的乳液;该乳液产物粒径随引发剂用量的增加而减小,动力粘度、表面电荷量随引发剂用量的增加而增大,表面电荷量基本与引发剂用量成正比;并分别计算两个不同体系下获得的乳液表面电荷总量与引发剂所能产生理论电荷总量的比值来间接确定KPS、KPS-NaHSO3的引发效率分别是50%和20%左右,两者引发效率比约2.334～2.453;在稳定性方面,该乳液具有优良的表现,能适应低温、强机械振动、酸碱（pH=2～12）等恶劣条件。论文的第三章,研究了由丙烯酰胺-苯乙烯共聚物乳液的Hofmann反应得到C-PAMST乳液;通过红外表征检测了C-PAMST的特征基团;通过透射电镜测量了其粒子大小及分布;在弱酸性（水的pH值为6.0）条件下将系列C-PAMST乳液添加到瓦楞纸的抄造过程中,通过对纸张的干抗张强度、湿抗张强度、环压强度的测定,总结出C-PAMST乳液的粒径、表面电荷、添加量等对性能的影响规律,并比较了新鲜样品和放置。一年后的样品的纸张增强效果。论文的第四章,探讨了在弱酸性条件下不同C-PAMST乳液对瓦楞纸浆的助滤、助留效果。实验结果表明,C-PAMST乳液具有明显的助留助滤效果,而且都随着AM单体的含量增大而增强,同时比较了新鲜样品和放置一年后的样品对纸浆的滤水和留着效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 无皂乳液聚合的研究发展近况
• 1.1.1 无皂乳液聚合的理论研究
• 1.1.2 无皂乳液共聚合方法
• 1.2 无皂乳液共聚合的应用现状
• 1.2.1 用作涂料和黏合剂
• 1.2.2 用作皮革、纸张及织物的涂饰材料
• 1.2.3 制备单分散微球和功能微球
• 1.2.4 生产复合材料
• 1.2.5 其他应用
• 1.3 造纸湿部化学助剂的发展概况
• 1.3.1 助留助滤剂的的作用机理与发展进展
• 1.3.2 增干强剂的作用机理与发展进展
• 1.3.3 增湿强剂的作用机理与发展进展
• 1.4 国内丙烯酰胺无皂乳液共聚合产品用于纸张增强方面的主要研究
• 1.5 聚丙烯酰胺的Hofmann产品用于助滤助留方面的主要研究
• 1.6 本论文的研究背景及研究内容
• 1.6.1 本论文的研究背景
• 1.6.2 本论文的研究内容
• 第2章 丙烯酰胺苯乙烯无皂乳液聚合研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 AM-ST无皂乳液的制备
• 2.1.4 单体转化率的测定
• 2.1.5 乳液的表征
• 2.1.5.1 乳液的红外表征
• 2.1.5.2 乳胶粒子电镜测试和粒子大小的测定
• 2.1.6 乳液性质的测定
• 2.1.6.1 动力粘度
• 2.1.6.2 表面电荷
• 2.1.6.3 稳定性
• 2.1.6.3.1 耐低温稳定性
• 2.1.6.3.2 耐电解质稳定性
• 2.1.6.3.3 机械稳定性
• 2.1.6.3.4 耐酸碱稳定性
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 聚丙烯酰胺-苯乙烯（PAM-ST）的红外表征
• 2.2.2 引发剂种类、用量及单体配比对单体总转化率的影响
• 2.2.2.1 引发剂为非氧化还原型（KPS）
• 3）'>2.2.2.2 引发剂为氧化还原型（KPS-NaHSO₃）
• 2.2.3 引发剂用量对粒子直径的影响
• 2.2.4 引发剂用量对乳液动力粘度的影响
• 2.2.5 乳胶粒表面的电荷量的变化情况
• 2.2.5.1 两种体系下引发剂用量对乳胶粒表面的电荷量的影响
• 2.2.5.2 引发剂种类及不同单体配比对乳胶粒表面的电荷量的影响
• 2.2.6 聚合物乳液的稳定性能
• 2.3 本章小结
• 第3章 C-PAMST乳液在瓦楞纸再生浆中的纸张增强性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 PAMST无皂乳液的阳离子改性
• 3.1.4 电镜测定
• 3.1.5 红外光谱的测定
• 3.1.6 C-PAMST表面电荷量的测定
• 3.1.6.1 C-PAMST中阳离子表面电荷的测定
• 3.1.6.2 CPAM-ST中阴离子表面电荷的测定
• 3.1.7 打浆
• 3.1.8 抄纸
• 3.1.9 纸张的强度测试
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 C-PAMST表面电荷性质
• 3.2.1.1 C-PAMST的阳离子表面电荷和羧基量的测定结果
• 3.2.1.2 C-PAMST放置一年后阳离子表面电荷和羧基量的测定结果
• 3.2.2 C-PAMST红外光谱分析
• 3.2.3 C-PAMST电镜分析
• 3.2.4 C-PAMST的纸张增强作用
• 3.2.4.1 C-PAMST对纸张的环压强度增强的效果
• 3.2.4.2 C-PAMST对纸张的干抗张强度增强效果
• 3.2.4.3 C-PAMST对纸张的湿抗张强度增强效果
• 3.2.5 C-PAMST放置一年后的纸张增强作用
• 3.2.5.1 放置一年后的C-PAMST对纸张的环压强度增强的效果
• 3.2.5.2 放置一年后的C-PAMST对纸张的干抗张强度增强效果
• 3.2.5.3 放置一年后的C-PAMST对纸张的湿抗张强度增强效果
• 3.3 本章小结
• 第4章 C-PAMST乳液在瓦楞纸再生浆中的助留助滤性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验原料、仪器及试剂
• 4.1.2 C-PAMST乳液的表征
• 4.1.3 助滤试验
• 4.1.4 白水浊度的测定
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 C-PAMST的表面电荷的测定及电镜测定、红表征
• 4.2.2 C-PAMST的助滤助留效果
• 4.2.2.1 对滤水度的影响
• 4.2.2.2 留着效果
• 4.2.2.3 对滤水时间的影响
• 4.2.3 C-PAMST放置一年后的助滤助留效果
• 4.2.3.1 对滤水度的影响
• 4.2.3.2 留着效果
• 4.2.3.3 对滤水时间的影响
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历