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《造紙助劑與濕部化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(修改)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、造紙助劑與濕部化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(修改)實(shí)驗(yàn)一紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的合成1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.1了解水溶液聚合的基本特點(diǎn)1.2熟悉以內(nèi)?烯酰胺和內(nèi)?烯酸為主要原料制備陰離了聚內(nèi)烯酰胺紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的基本操作流程1.3掌握水溶性聚合物溶液粘度及分子量的測(cè)定方法1.4掌握相關(guān)儀器的使川方法2丙烯酰胺及聚丙烯酰胺類助劑的基本概況丙烯酰胺是一類應(yīng)用廣泛的水溶性單體。無(wú)臭，有毒，相対密度為1.12,熔點(diǎn)為84°C—85°C,熔點(diǎn)為125°C,溶于水和乙醇，微溶于苯和甲苯。聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,簡(jiǎn)稱PAM)是丙烯酰胺均聚物及各種共
2、聚物的通稱。作為一種多功能助劑，聚丙烯酰胺是水溶性高分子聚合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一，主耍用于石油開采、造紙、水處理及采礦等行業(yè)。20世紀(jì)50年代，聚丙烯酰胺開始作為造紙?zhí)砑觿┒灰朐旒埞I(yè)，H前己成為-?類十分重要的造紙助劑。用丁?造紙工業(yè)的聚丙烯酰胺類助劑包括非離子聚丙烯酰胺(NonionicPolyacrylamide,簡(jiǎn)稱NPAM)、陰離子聚丙烯酰胺(AnionicPolyacrylamide,簡(jiǎn)稱APAM)、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CationicPolyacrylamide,簡(jiǎn)稱CPAM)和兩性聚丙烯酰胺(A
3、mphotericPolyacrylamide,簡(jiǎn)稱AmPAM)四大類。2.1陰離子聚丙烯酰胺聚內(nèi)烯酰胺作為造紙干強(qiáng)劑的研究最早是從陰離子聚丙烯酰胺開始的。最早開發(fā)的陰離子聚丙烯酰胺用作增強(qiáng)劑時(shí)，以硫酸鋁作為助留劑，硫酸鋁的作川是與陰離子聚丙烯酰胺形成帯正電荷的絡(luò)合物，這種絡(luò)合物容易被纖維素分子中的疑基吸附，而留著在紙漿纖維上。APAM是由丙烯酰胺和內(nèi)烯酸共聚而成，或者由PAM經(jīng)過(guò)水解而得到，也可用甲基丙烯酸和無(wú)水馬來(lái)酸(順丁烯二酸酊)來(lái)代替丙烯酸，也可與丙烯臘、丙烯酸酯或苯乙烯等形成三元共聚物。2.2非離子聚丙烯酰胺
4、非離子聚丙烯酰胺易溶于水，相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)具水溶性影響不太明顯，但是相對(duì)分子質(zhì)量高的聚丙烯酰胺在濃度超過(guò)10%時(shí)，在水中形成透明的凝膠，從而失去流動(dòng)性，只有在稀釋Z后才能重新流動(dòng)，提高溫度能促使其快速溶解，但溫度高于60C時(shí)，易發(fā)牛降解。通常情況下，為了獲得良好的水分散性，可在商品非離子聚丙烯酰胺中加入一些乙醉，然后再加入水，使之溶解，否則在水屮會(huì)岀現(xiàn)許多尚未溶解的顆粒。非離子聚丙烯酰胺不易通過(guò)電荷作用而被纖維吸附，因此其增強(qiáng)效杲具有一定的局限性。2.3陽(yáng)離子聚I人j烯酰胺陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在紙漿體系中帶冇正電荷，可以口行
5、留著在紙漿纖維上，因此能冇效地用于不含硫酸鋁的紙漿中，而在較寬的PH范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生較好的增干強(qiáng)效果，可用于酸性施膠和中性施膠的抄紙系統(tǒng)，而目-適用于多種材質(zhì)的紙漿。應(yīng)該指出，與陰離了聚內(nèi)-烯酰胺相比，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性較差，且價(jià)格往往較高。為解決這一系列問(wèn)題，人們提出了許多方法，如采用陰離子聚丙烯酰胺與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺混用，使用交聯(lián)高密度聚內(nèi)烯酰胺等。對(duì)于陽(yáng)離子聚內(nèi)烯酰胺的制備而言，通常有兩人類方法，一類是通過(guò)對(duì)聚丙烯酰胺大分子的改性來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一類則是采用丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚而得到陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。1.4兩性
6、聚丙烯酰胺兩性聚丙烯酰胺一般是指在大分了鏈節(jié)上同時(shí)具有陽(yáng)離子基團(tuán)和陰離子基團(tuán)的聚丙烯酰胺類水溶性高分了物質(zhì)，在造紙工業(yè)中町有效地川作增強(qiáng)劑。兩性聚丙烯酰胺分了結(jié)構(gòu)中的陰離子基因?qū)?duì)陽(yáng)離子基團(tuán)起到保護(hù)作用，對(duì)通過(guò)靜電斥力作用排斥體系中存在的高活性雜質(zhì)陰離子，從而可使得陽(yáng)離子基團(tuán)不會(huì)過(guò)早地發(fā)生反應(yīng)或者被中和。另外，兩性聚丙烯酰胺對(duì)口水封閉循環(huán)系統(tǒng)具有較好的適應(yīng)性，此類助劑具有十分廣闊的開發(fā)與應(yīng)用前景。3陰離子聚丙烯酰胺的制備技術(shù)及原理對(duì)于陰離子聚內(nèi)烯酰胺的制備而言，通常有三大類方法。2.1丙烯酰胺單體均聚后加堿水解法首先使
7、蟲烯酰胺單體在引發(fā)劑（如過(guò)硫酸鍍）作用下引發(fā)聚合反應(yīng)，得到內(nèi)烯酰胺的均聚物，然后均聚物產(chǎn)品經(jīng)堿水解反丿應(yīng)得到陰離子聚丙烯酰胺，反應(yīng)式如下：將內(nèi)烯酰胺用堿進(jìn)行處理，然后加入引發(fā)劑使堿處理產(chǎn)物發(fā)牛聚合反應(yīng)，得到陰離子聚丙烯酰胺。3.2丙烯酰胺一丙烯酸鈉雙元共聚法將丙烯酸川堿（通常為氫氧化鈉）處理后，再與丙烯酰胺配合，在引發(fā)劑的作用下使兩種單體引發(fā)共聚合反應(yīng)，由于丙烯酸鈉具有陰離子性，所得共聚物產(chǎn)詁屬陰離子聚肉烯酰胺。反應(yīng)式如下：4相關(guān)聚合反應(yīng)機(jī)理將單體溶于溶劑中進(jìn)行聚合的方法叫做溶液聚合，當(dāng)溶劑為水時(shí)，則為水溶液聚合。通過(guò)
8、溶液聚合反應(yīng)所得到的聚合物有的溶于溶劑，有的則不溶，前者稱為均相聚合，后者則稱為沉淀聚合。自由基聚合、離子型聚合和縮聚均對(duì)采用溶液聚合的方法。木實(shí)驗(yàn)中陰離子聚內(nèi)烯酰胺的制備即是自由基聚合反應(yīng)。活性屮心是自由基的連鎖聚合稱自由基聚合，其特征是慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、有轉(zhuǎn)移、速終止。自由基聚介可采用引發(fā)劑引發(fā)、熱引發(fā)、光引發(fā)、輻射引發(fā)等，實(shí)際
