纖維素的ARGET ATRP接枝改性及其對紙漿的增強作用.pdf

1、造紙纖維原料的日益短缺以及紙張生產(chǎn)成本的不斷攀升，使得高得率紙漿的利用率大幅度提高，而高得率漿的過高比例勢必會造成成紙質(zhì)量的下降。向抄造體系中加入新型高效的增強劑，可以大幅度提高紙張的性能。在自然界中儲量最豐富的纖維素不僅天然可再生，而且對環(huán)境無污染，是一種性能極為優(yōu)良的天然資源，被認為是煤、石油等傳統(tǒng)資源的理想替代品。以纖維素為基質(zhì)開發(fā)環(huán)境友好型新型造紙增強劑具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
　　論文首先探討了活化預(yù)處理方式對纖維素溶解

2、性能的影響，通過分析纖維素經(jīng)活化預(yù)處理后聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化以及其在LiCl/DMAc溶劑體系中的溶解性能得出，熱DMAc預(yù)處理法是對纖維素進行活化預(yù)處理的最佳方法。然后，在穩(wěn)定的LiCl/DMAc均相溶劑體系中，制得了大分子引發(fā)劑 Cell-BiB，并對其進行了一系列的檢測以表征其性能是否符合下一步接枝的標準。研究表明，在纖維素與BiBBr進行?；磻?yīng)時，C6-OH、C3-OH和C2-OH的反應(yīng)活性為C6-OH>>C3-OH>C2-OH。

3、最后，運用 ARGET ATRP聚合技術(shù)制備了水溶性大分子陽離子聚合物Cell-g-DMC-AM，并系統(tǒng)研究了Cell-g-DMC-AM對紙漿的增強作用。
　　將纖維素大分子引發(fā)劑Cell-BiB溶解于DMF中，以丙烯酰胺AM和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨DMC為單體，辛酸亞錫（Sn(EH)2）為還原劑，溴化銅(CuBr2)為催化劑，N,N,N’,N’,N’’-五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)為配體，通過 ARGET ATRP接

4、枝聚合技術(shù)制得了水溶性大分子陽離子聚合物 Cell-g-DMC-AM，傅里葉紅外光譜和核磁共振氫譜分析證明了聚合物合成成功。探討了兩種單體的摩爾比、催化劑 CuBr2與還原劑 Sn(EH)2的摩爾比、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度等對聚合物Cell-g-DMC-AM性能的影響。研究表明，Cell-g-DMC-AM的最佳合成條件為：DMC與AM的摩爾比為100:100，CuBr2與Sn(EH)2的摩爾比為1:50，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為24h。

5、
　　研究了Cell-g-DMC-AM對紙漿的增強作用，并系統(tǒng)探討了Cell-g-DMC-AM的特性黏度、用量、與紙漿的作用時間以及反應(yīng)體系的溫度、pH和剪切力對增強效果的影響。結(jié)果表明，Cell-g-DMC-AM的加入可大幅度提高紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)等物理強度。Cell-g-DMC-AM主要是提高纖維之間的結(jié)合強度，而對紙張纖維本身強度的影響不大。通過對紙張灰分的檢測發(fā)現(xiàn)，Cell-g-DMC-AM不僅對紙張的物理