图 2 　离子不均一型

到了 4 000μS/ cm。这时 ,以往改良型增强剂的效果
都已满足不了实际的需要 。于是将离子基不均一型
进一步改进 ,把特定的离子基集中配置在聚合物分
子的外缘部位上 ,这便是离子基外缘配置型增强剂

(如图 3 所示) 。该型增强剂离子基的位置和密度可

改变范围较大 ,在提高离子基作用的同时 ,聚合物分
子间的相互作用更强 。不过 , 其较强的凝聚作用会
导致纸页的匀度恶化 ,在增强剂的结构设计中选择
和应用时应综合考虑滤水性和增强作用 。

图 3 　离子外缘配置型

3

　两性聚丙烯酰胺的制备技术

3. 1 　合成思路

3. 1. 1 　侧基改性

主要是以合成大分子为原料 ,再通过对酰胺基

的改性制得两性 PAM。这有两种方法 :一种是 PAM
先通过水解得阴离子基团 ,然后再经 Mannich 反应
得阳离子基团 ; 另一种是阴离子单体与丙烯酰胺

(AM) 共聚 , 其共聚物再经 Mannich 反应制得两性

PAM。不过 ,通过 Mannich 改性制备两性 PAM 的方

法 ,虽然反应简单 ,易操作 ,但由于反应中存在游离
的甲醛和二甲胺 ,使产品的溶解性和储存稳定性较
差 。为此 ,常用氯甲烷或硫酸二甲酯进行季铵化 ,这
样产品的稳定性可获得提高 ,其 pH 值使用范围也
得以扩大

[ 10 ]

。

3. 1. 2 　接枝聚合

这类聚合主要以天然高分子材料为原料 ,经接

枝共聚合成两性 PAM。Salamone 等曾以淀粉或羟乙
基纤维 、

2

2丙烯酰胺基222甲基丙磺酸 (AMPS) 、AM、32

甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵 (MAPTAC) 为原
料 ,用 Ce ( IV) 或 60Co 为引发剂通过接枝共聚的方
法合成了两性多糖类聚丙烯酰胺树脂 。通过接枝聚
合得到的两性聚丙烯酰胺 ,虽然价格低廉 ,易生物降
解 ,但仍存在产物的结构不易控制 ,产物相对分子质
量较低等问题

[ 10 ]

。

3. 1. 3 　阴 、

阳离子单体的共聚

制备两性 PAM 多采用此法 ,是由两种或两种以

上带有阴 、

阳离子基团的烯类单体共聚得到 。聚合

物的电荷密度 、

阴阳离子度高低均可通过改变单体

投加量来实现 。采用不同性质的单体 ,可合成强酸
强碱型 、

强酸弱碱型 、

弱酸强碱型和弱酸弱碱型 4 种

两性聚合物 ,其中强酸强碱型聚合物耐酸碱性 、

耐盐

性和耐温性能较好 。McCormick 研究小组合成了一
系列两性聚合物 ,如 2

2丙烯酰胺基222甲基丙烷三甲

基氯化铵 (AMPTAC) 与 2

2丙烯酰胺基222甲基丙磺酸

钠 (NaAMPS) 的 二 元 共 聚 物 及 AM 和 AMPDAC 和

NaAMPS 的三元共聚物 ,并对它们的性质进行了详

细研究

[ 10 ]

。

3. 1. 4 　两性离子对共聚单体聚合

两 性 离 子 对 共 聚 单 体 ( Amphoteric ion

2pair2

comonormers) 一般是先通过两种带有阴 、

阳离子基团

的烯类单体中和或沉淀反应制得单体离子对 ,而后
直接将单体离子对聚合而得 。该方法首先要制得两
性离子对单体 ,要求选用离子对单体结构相似 ,这样
稳定性较好 ,不易产生自发聚合 ;且聚合时还得设法
除去单体中的抗衡离子的影响 。Salamone 在这方面
做过一些工作 ,用结构相似的 3

2丙烯酰胺基232甲基

丁基三甲基铵/ 2

2丙烯酰胺基222甲基丙磺酸盐离子

对共聚单体进行自由基均聚得到具有反聚电解质溶
液行为的两性聚合物

[ 10 ]

。其离子对单体结构如下 :

CH

2

CH

C

O

NH

C

(CH

3

)

2

(CH

2

)

2

N

+

(CH

3

)

3

CH

CH

2

C

O

NH

C(CH

3

)

2

CH

2

SO

-

3

0

2

造纸化学品 　2005 (2)