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聚乙烯亚胺的衍生物在造纸上的应用 

王雪娟施士焱 

(武汉市强龙化工新材料有限责任公司,武汉 430023) 

    

造纸工业是以纤维为原料的化学加工业,纸张的许多特殊的优越性能(如抗水性、抗油

性、湿强度、平滑性、印刷适性、柔软性等等)都需要通过各种化学品的应用来实现。当前,
我国造纸工业正在由酸性施胶向中性施胶转变,AKD 施胶剂(烷基烯酮二聚体分散液)是造纸
工业目前使用最广泛的中性施胶剂。 
1  聚乙烯亚胺的衍生物有着不可多得的特性 
    聚乙烯亚胺(PEI)的衍生物是造纸工业和造纸化学品生产中使用广泛的聚合物胶体,聚

乙烯亚胺单体

是一种三元环化合物,由于三元环的不稳定性,在适当的催化剂的催

化下,可开环聚合生成不同分子量的聚乙烯亚胺(PEI)。 

 

    在以上聚合物分子简式中,均含有伯胺、仲胺、叔胺。而在伯胺、仲胺分子上的活泼 H,
均可以继续聚合反应,形成大分子化合物。根据文献报导,聚乙烯亚胺分子中,伯胺:仲胺:
叔胺=1:2:1,可见聚乙烯亚胺属于高支链度聚合物,它可以与水无限互溶。聚乙烯亚胺配
制成 10%水溶液,其溶液 pH 值高达 10~12,聚乙烯亚胺还有一个明显的特点是,其水溶液
具有正电荷性,正电荷性的强弱与催化机理密切相关,采用不同的催化剂,可得到不同正电
荷的聚乙烯亚胺;正电荷性的强弱与溶液的酸碱性密切相关:溶液呈碱性状态,正电荷值大
约在 20%~30%左右,随着溶液 pH 值下降,正电荷值不断提高,当溶液是中性状态时,正
电荷值可达 50%左右,溶液呈酸性状态时,正电荷值可高达 70%左右。正因为聚乙烯亚胺
有这些不可多得的特性,为其在不同工业领域获得广泛的应用提供了理论依据。特别是在造
纸工业领域中带有广泛的应用性,既可以做助留剂、助滤剂,又可以做湿增强剂,中性施胶
剂,特别是做湿增强剂,请允许我引用一下浙江理工大学留日博士生的话:“在众多含有 N
原子高聚物分子中,聚乙烯亚胺作湿增强剂用效果最佳,机理是什么,目前还没有研究清
楚。”这是三年前协会在杭州召开的造纸化学品研讨会上发表的,通过这几年的努力,相信
在这方面的理论研究是有长足的发展的。 
2 在施胶剂产品中作聚合物保护胶的应用   
    含 C

14

~C

22

烷基二烯酮和 1%~20%重量的聚合物保护胶体所组成的烷基二烯酮分散液

用作纸、纸板或特种纸板生产时的施胶,并使纤维素纤维变得憎水,具有优良的施胶效果。 
    以上所谈及的 l%~20%重量的聚合物保护胶体,品种很多,这里重点介绍几个实例说
明 PEI 在造纸工业上作施胶剂的应用: 
    例一:215g 无水 PE1 同 6.1g 苯甲酸在 150℃~180℃温度下反应,时间 l0 小时,然后
反应混合物冷却,溶解在水中,即制备了用苯甲酸酰胺化的聚乙烯亚胺水溶液浓度 20%,
将此溶液加热到 80℃,加醋酸将 pH 值调到 4,把熔融的硬脂酰二烯酮加到此溶液中,使新
制备的分散液中的硬脂酰二烯酮的含量是 10%。将混合液在均匀器中通过高剪力均化。在
二次均化中,将得到的水溶性硬脂酰二烯酮分散液快速冷却到室温。