纖維素的ARGET ATRP接枝改性及其對紙漿的增強(qiáng)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(qiáng)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(rèn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。研究表明，在纖維素與BiBBr進(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度。Cell-g-DMC-AM主要是提高纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度，而對紙張纖維本身強(qiáng)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