水基分散體交聯(lián)型CPAM助留助濾劑的合成與應(yīng)用.pdf

1、水基分散體交聯(lián)型陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)是一種新型的陽(yáng)離子助留助濾劑，具有抗高剪切力與抗高電導(dǎo)率的作用。本研究以硫酸銨的水溶液作為分散介質(zhì)，自制聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(PDMC)為分散穩(wěn)定劑，丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為主要單體，加入結(jié)構(gòu)改性助劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)，合成高分子量的交聯(lián)型CPAM水基分散體，并對(duì)其進(jìn)行表征;研究通過(guò)玻璃膨脹計(jì)法，模擬交聯(lián)型CPAM的分散聚合動(dòng)力學(xué)過(guò)程

2、，采用數(shù)學(xué)方法擬合并計(jì)算出交聯(lián)型CPAM的分散聚合動(dòng)力學(xué)方程，得出反應(yīng)活化能Ea，并對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行反算驗(yàn)證;將水基分散體交聯(lián)型CPAM助留助濾劑應(yīng)用到文化用紙中，并和線型CPAM進(jìn)行對(duì)比，優(yōu)化出CPAM助留助濾劑的應(yīng)用條件，并對(duì)應(yīng)用機(jī)理進(jìn)行探討。
　　研究證明，當(dāng)總單體濃度為15％，DMC與AM的摩爾比為0.15，引發(fā)劑用量為單體總量的0.11％，MBA用量為40mg/kg，甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)用量為600mg/kg，反應(yīng)

3、溫度為56℃時(shí)，所合成產(chǎn)品的性能最優(yōu)。在高剪切力與高電導(dǎo)率條件下，自制交聯(lián)型CPAM的助留助濾性能優(yōu)于市售線型CPAM“水包水”乳液。
　　以偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽(V50)為引發(fā)劑，AM和DMC為單體，加入交聯(lián)劑與分散劑，利用玻璃膨脹計(jì)，研究了水基分散體交聯(lián)型CPAM助留助濾劑的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，分別探討了單體總濃度、引發(fā)劑濃度、單體配比、交聯(lián)劑用量與分散劑濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。研究結(jié)果表明:聚合速率方程為Rp=K[M]1.99[

4、1]0.71，分散聚合反應(yīng)的表觀活化能為103.59 KJ·mol-1，反應(yīng)速率常數(shù)表達(dá)式為K=4.001×1017·exp(-12.43/T)，經(jīng)過(guò)公式計(jì)算所得數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)值基本一致。
　　將制得的交聯(lián)型CPAM“水包水”乳液進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。測(cè)定了其在模擬文化用紙生產(chǎn)條件下的助留助濾效果，并與直鏈型CPAM進(jìn)行了比較。當(dāng)在漿料中的添加量為0.04％，與漿料的接觸時(shí)間為30S時(shí)，具有較好的助留助濾性能，漿料首程留著率可達(dá)91％，填料

5、留著率為85％，漿料打漿度（用來(lái)表示漿料濾水性）可降低至25°SR左右。在高鹽、高剪切力條件下，其助留助濾效果優(yōu)于線性高分子，具有抗鹽、抗剪切的效果。
　　在天津某廠對(duì)水基分散體交聯(lián)型CPAM助留助濾劑進(jìn)行生產(chǎn)，成功設(shè)計(jì)了產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行入庫(kù)檢測(cè)及性能評(píng)測(cè)，其具有較好的助留助濾作用;將其應(yīng)用到河北唐山某瓦楞紙廠，與膨潤(rùn)土組成微粒助留助濾系統(tǒng)，添加聚合氯化鋁(PAC)，使白水濃度降低至2-5％，水線移動(dòng)0.7m