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瓜尔胶的反相乳液法改性及其在造纸纸法烟草薄片中的应用

张贤贤  
【摘要】:本实验首先在稳定的反相乳液体系中选用硝酸铈铵/硝酸引发剂引发瓜尔胶(GG)和丙烯酰胺(AM)的二元接枝共聚反应,并将接枝产品(GG-g-PAM)作为增强剂应用于造纸法烟草薄片中。随后使用硝酸铈铵/硝酸引发剂在反相乳液体系中引发GG和AM、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的三元接枝共聚反应,最后将接枝产品(GG-g-PAM/DMC)应用于造纸法烟草薄片中做助留助滤剂和增强剂使用。 以液体石蜡为连续相,2.5%的瓜尔胶水溶液为水相,Span-80和OP-10为复合乳化剂,十六醇为助稳定剂,制备反相乳液体系。考察了乳化剂的HLB和用量、十六醇的用量、水相体积分数、搅拌速度对乳液类型及稳定性的影响。确定反相乳液体系的稳定条件。稳定的反相乳液体系呈分散状,互不粘连,平均粒径小于10μm且粒径分布较窄,乳液的动力学稳定性较好。 以硝酸铈铵/硝酸为引发剂在反相乳液体系中引发GG和AM的接枝共聚反应。考察了反应温度、反应时间、引发剂浓度和m(AM)/m(GG)对单体转化率、接枝率和产品分子量的影响,确定了最佳聚合反应条件。用FT-IR表征了GG-g-PAM结构,用SEM观察了GG-g-PAM的表面形态,证实了AM已成功的接枝到GG分子链上。TG数据表明GG-g-PAM的热稳定性低于GG。将GG-g-PAM应用于造纸法烟草薄片中显示其具有很好的增强效果。 进一步研究了GG和AM,DMC在反相乳液体系中的三元接枝共聚反应,研究了引发剂用量、总单体与GG的质量比、m(DMC)/m(AM)、反应时间和反应温度对单体转化率、接枝率、产品阳离子度及分子量的影响。确定了最佳的合成条件。用FT-IR和SEM分别从分子结构和表面形态证明AM和DMC已成功地接枝到GG大分子链上,GG-g-PAM/DMC的TGA测试表明AM和DMC的引入使产品的热稳定性下降。 将GG-g-PAM/DMC接枝共聚物应用于造纸法烟草薄片中,研究了对浆料的助留助滤效果及纸页性能的影响。结果表明,GG-g-PAM/DMC对浆料有较好的助留助滤效果,优于生产所用的阳离子淀粉和阳离子瓜尔胶。纸页的定量,松厚度及抗张强度均有不同程度的增加。


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