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                羧甲基植物胶粉接枝共聚物的增强性能

                发布日期:2015-06-02 11:53:01
                刨花楠(Machilus pauhoi kaneh)是一种生长在中国南方︻的羧甲基植物胶粉常绿乔木。将刨花楠劈砍碎后研磨成细粉, 称白胶粉、香胶粉,也叫F691粉,其相对分子质量为60 万~130万,主要化学成分□ 是:纤维素46%~51%,水溶 性多聚糖12。%~15。%,木质素18。%~22%,单宁5。%~7%, 灰分2%~3%[1]。近几十年来,植物胶粉F691作为⌒ 制备絮△ 凝剂和多功能水处理剂的原料,通过化学改性被赋并沒有著急予 优异的应用性能,已经得到人●们的关注。肖锦[2~4]等在 植物胶粉的改性和应用方面做了比较深入的研究,主要 引入不同阴离子和阳离子基团目光一閃合成天然高分▲子絮凝剂, 在水处理方面具有较好的絮凝、缓蚀、阻垢、杀菌等性 能。其中羧甲々基化F691衍生物在处理油田废水中,具有 良好的絮凝净水和抑沒想到竟然是兩位插手了制管道设备点蚀的效果。
                纤维素及其衍生物可以与丙烯酰胺、丙烯酸、二甲 基二烯◥丙基氯化铵共聚物等单体进行接枝共♂聚反应,采 用不地步同的接枝工艺,可以制取各种独特性能的产品,它 们具有合成高分子的机械与▓生物稳定性※和线性链展开 能力,在高◥分子吸水材料、造纸助剂、油田ぷ化工材料和 水处理隨后笑道等多方面的实验应用中具有优异的性能[5~7]。
                以来源丰≡富、价格〗低廉的刨花楠粉合成羧甲基化植 物胶粉CC-Na (含有一些不溶于水的固相在此時组分),在反 相乳液体系来进行C C-Na植物胶粉和丙烯酰胺的接背后斬了下來枝 共聚反应,可以制备高∮分子量共聚物CC-Na-g-PAM。
                1实验部分
                1.1实验原料及仪》器
                CC—Na—g—PAM:实验室自制,CPAM助留剂(晨 鸣纸业戰斗自己還沒資格參與提供),阳离子全力一擊淀粉√→(国民淀粉提供);阳离子 瓜尔胶(广州禾丰有◢限公司提供,氮含量为0.8%),废 报纸脱墨浆(广州造纸集团熊王一愣有限公司提供,打浆度44 °R)。
                1.2CC-Na的制备
                将刨花楠胶粉分散于异丙醇中,加入NaOH碱化一 段时间,然╳后加入一定量的氯乙酸和NaOH,在一定微 波反应条件(福射功率500W,福射时间50min,温度 60"C)下进ξ行醚化反应。原料药剂配比为m(刨花楠粉): m(NaOH) :m(ClCH2COOH)=3.0 :1.4 :1.0,产物的阴 离子聯手一擊浓度达到3.817mmol/g。
                1.3CC-Na-g-PAM 的制备
                在液体石蜡中加入乳化剂撹拌均匀配成油相。在去 离♂子水中按照各种条件相应加入C C-Na原料和单体, 撹眼中綠光一閃拌形成水相。水相在高速分散机(pk10开奖结果现代环境★工程 技术有限公司,型号:GFJ-0.4) 4000r/min撹拌下慢 慢滴加到油『相中,形成反相乳液。20min后乳液转移也將會增強兩倍到 四口烧瓶中,通入氮气10min,加入引↘发剂,在一定温度
                同时,伴随着副殿主反应的发生:
                nH2C=CH—CONH2 ? |H2^ = CH|n
                H2NOC
                产品洗涤:反应后,以体积分数为95%的乙∑醇破乳, 抽滤,所得产物分『别用乙醇洗涤两次和丙酮洗「涤一次, 60C下真空干燥得◥粗产物。
                接枝率看著计算如下:
                G=(m-mc)/mc
                其中,m—洗涤后共聚物质量;me—胶粉总质量←。 1.4红外分析
                选用傅里叶红外光谱仪(Thermo, Nexus670)对 CC-Na胶粉和CC-Na-g-PAM接隨后搖了搖頭枝共聚产物进行检 测,以表征产物分子成功接枝丙烯酰胺单体。
                1.5接枝共聚物的分子量测●定
                本实验以凝胶色谱仪测∮定(Wyatt, DAWN HE- LEOS)不同接枝率接枝产物的分子╲量。采用≡水作为 溶剂,测定产物0.1%~0.2%浓度的平均分子量停下來了,通过 0.45pm的针他头过滤器。流动相为0.1M的NaCl,流速 为0.5ml/min。
                1.6纸页抄造及强度〒性能测定
                将一定量的纸浆置于标准纤维疏解器中,再加自来 水稀释到黑鐵鋼熊等人不由一股腦浆浓1.3% (相∞对于绝干浆)后疏解30000r。 疏解完毕妖異女子后,将浆浓☆稀释到0.5%待用。加入0.5ml助留 剂,撹拌1min,再加入一■定用量的CC-Na-g-PAM, 撹拌一定的时间。最后在TA PPI标准纸页成形器上抄 纸,其实验方法参照T205 om-88。
                纸页经恒温恒第九殿主指著拍賣臺緩緩開口湿处理后,按国家标准方法测量纸页 物理性能[8]。
                2结果※与讨论
                2.1红外光谱仪对接枝产物的表征
                为确定可只是指甲大啊接枝聚合物CC-Na-g-PAM的结构,对 CC—Na和共聚物CC—Na—g—PAM进行了红外光谱分 析,如图1所示。
                CC-Na胶粉红外谱图↘在3400cm-1出现了宽强的 -OH伸缩♂振动吸收峰;在2920cm-1附近为C-H的伸 缩振动,为胶粉的饱和烃的吸收峰;在1605cm-1出现了 -C=O的特 否則征吸收峰。而共聚物谱图在3150cm-1出现了 -NH2的伸缩振动特征吸Ψ 收峰,而在1650cm-1处出现了 -NH2的变形吸收峰;同样在1605cm-1出现了-C=O的特 征吸收峰。这些都说只管帶我們過去明CC-Na胶粉接枝上了AM单体。 2.2接枝聚合物的▃分子量表征(表1)
                当接枝率为452.0°%时,分子量达到最大↘值。接枝率 小于452.0°%时,分子量随着接枝率的减少而减少;而 当接枝率整個人也變得蒼老無比大于452.0%时,由于凝胶作用,大分子〓不溶于 水,故测出的分∑子量较小。而Mw/Mn在1.5~2.0之间, 分子量分這些東西里扣除就是布较窄。
                2.3考察不同接枝率的CC-Na-g-PAM对ζ 纸张强度性 能的影响
                不同接枝聚合反应的产物CC-Na-g-PAM具有不 同的分子量,由表2可知,分子量←越高,纸页這兩道人影硬拼了一記抗张强度、 撕裂强度、耐破强何林搖了搖頭度越大。在◇接枝率为452.0%时,纸 页的●抗张指数比空白提高了30.30%,撕裂○指数提高了 16.69%,耐破指数哈哈哈提高了28.12%。因此,选择接枝︽率为
                452.0。%的CC-Na-g-PAM作为实验增强助剂々。
                2.4考察CC-Na-g-PAM用量对纸张强這人度性能的影响 接枝产物CC-Na-g-PAM的用量(相对于绝干 浆)对纸张物理强度性能影提升响如表3所示,随第六百二十三着用量的
                增加,抗张指数、撕裂指数和耐破指数均有所提高。在 用量为1.0%时,纸页的抗张指数比空∩白提高了30.43%, 撕殺機和發呢怒裂指数提高了14.06%,耐破指数提高了28.66%。之 后再增加CC-Na-g-PAM的用量各项指标上升刀鞘惡魔猶如螞蟻一樣不要命幅度已 经趋于平▅缓或有所下降。这主要是因为随着助剂用量
                表1不同接枝率聚合物※的分子量
                接枝率G
                %Mn(x105)Mw(x105)Mw/Mn
                341.5
                378.43.882
                4.4297.089
                7.5981.826
                1.715
                452.0
                492.65.802
                2.3299.334
                3.7091.609
                1.592
                568.7
                604.63.370
                4.4715.455
                7.7361.619
                1.730
                表2 CC-Na-g-PAM接枝率对纸页物理性能的影响
                接枝率G抗张指数撕那我們要不要幫這竹葉青一把裂指数耐破指数
                %N.m/gmN.m2/gkPa.m2/g
                空白26.407.041.53
                341.530.797.841.65
                365.532.598.061.82
                452.034.398.221.96
                492.632.408.181.76
                568.730.197.181.86
                604.630.997.651.70
                注:纸片定量60g/m2,CC—Na—g—PAM用量1.0g,废报纸浆,反应时间 2min。
                表3 CC-Na-g-PAM用量对纸页物理性能的影响
                用量%抗张指数
                N.m/g撕裂指数
                mN.m2/g耐破指数
                kPa.m2/g
                028.757.181.57
                0.433.837.381.83
                0.634.507.991.86
                0.834.837.871.92
                1.037.508.192.02
                1.237.458.262.03
                注:纸片定量60g/m2,CC—Na—g—PAM接枝率492.6%,废①报纸脱墨浆。
                表4不同增强︾剂对ONP浆隨后默然的增强效果
                增强剂抗张指数 N.m/g撕裂指数
                mN.m2/g耐破指数
                kPa.m2/g
                空白26.506.881.55
                阳离子淀你能達到八級巔峰仙帝粉1.0%33.907.481.86
                阳离子瓜尔胶1.0%29.507.971.79
                CC-Na- 0.6%30.037.591.75
                g-PAM 1.0%33.558.101.95
                注:纸片定量60g/m2,CC—Na—g—PAM接枝率492.6%,废报纸浆。
                的增加,有更多的CC-Na-g-PAM大分子Ψ 与纤维之间 形成氢键或架桥作用,使得纸页强度卐不断提高,同时又 使部分浆料产生絮聚,纸页匀度※降低,影响了纸页强度 的增加。同时,助剂用量过大还会造成惡魔之刃纸张生产成本提 高。因此选择1.0°%的用量即可满足需◤要。
                2.5不同增强ξ剂对0NP浆的增强效果
                与阳离子這竹葉青還有幫手淀粉和阳离子〖瓜尔胶相比,产品CC-Na- G-PAM能显著地提高纸张的强度性能,在撕∏裂强度和 耐破度方面表现出色,但在抗张¤强度上效果不太明显。 当CC—Na—G—PAM用量为1.0%时,其增强效果ζ 明显优 于工厂现用就要去撿起那紅色的阳离子淀粉在用量为1.0%时的效果,具 有用量低、增强【性能好的特点。
                3结论
                3.1选定CC—Na—g—PAM (接枝率452.0%)作为实验 用助剂,1.0°%的用量即黑熊王背后黑光一閃可满足需要,此时『纸页的抗张指 数比空白提高30.43%,撕裂指数提高16.69%,耐破指 数提高了28.66%。
                3.2 CC-Na-g-PAM增强效果明显优于相同用↓量的 阳离子淀這上面粉和阳离子瓜尔胶,具有用量ω低、增强性能好
                的特点。