Hofmann反应法制备高电荷密度阳离子型/两性型聚电解质的研究

论文摘要

目前国内纸用聚丙烯酰胺类增强剂生产品种较单一,且有效成分含量低。为了改善目前的这种现状,本论文主要研究了如下内容:第二章采用化学反应法制得了一系列高浓度的次氯酸钠水溶液,并分析和探讨了影响其浓度和稳定性的部分因素,进而提出了提高次氯酸钠浓度和稳定性的一些有效措施。第三章考察了反应条件对聚丙烯酰胺的Hofmann反应的影响,为提高产物的有效含量提供较佳的反应条件。最终所得阳离子型聚丙烯酰胺的有效含量可达约10%,比现有文献所报道的最大有效含量（7～8%）约提高了2～3%。第四章用碘量法、胶体滴定法、红外光谱法和X—射线光电子能谱法分析聚丙烯酰胺的Hofmann反应中的功能基团,特别是异氰酸酯基和副产物聚胺酯变化的结果。第五章研究了非离子型聚丙烯酰胺（简称NPAM）和部分水解型超高聚丙烯酰胺（简称APAM）的Hofmann降解反应。结果表明:通过改变反应物投料比、反应时间和温度,由NPAM可制得胺基/羧基比值为0.97～42.30的伯胺型两性聚丙烯酰胺;超高APAM经Hofmann反应后,产物中反应性N-氯代酰胺基可达w（N-Cl）=7.2%,具有很好的应用前景。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1.绪言
• 1.1 造纸湿部化学及其发展趋势
• 1.2 聚丙烯酰胺在造纸应用中的研究进展
• 1.2.1 聚丙烯酰胺在湿部化学中的作用机理
• 1.2.2 聚丙烯酰胺在造纸中的的应用进展
• 1.2.2.1 阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）
• 1.2.2.2 阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）
• 1.2.2.3 两性聚丙烯酰胺（AmPAM）
• 1.3 Hofmann反应法改性PAM的研究进展
• 1.3.1 Hofmann反应的机理
• 1.3.2 在均相中的Hofmann反应
• 1.3.3 异相中的Hofmann降解
• 1.4 本研究的研究背景及主要内容
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 主要内容
• 参考文献
• 2.高浓度次氯酸钠溶液的制备及其稳定性能的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂和仪器
• 2.1.2 高浓度次氯酸钠水溶液的制备
• 2.1.3 有效氯含量的测定方法
• 2.1.4 游离碱含量的测定方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 过氯化对次氯酸钠制备的影响
• 2.2.2 高浓度次氯酸钠的稳定性
• 2.2.3 稳定剂对次氯酸钠水溶液的影响
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 3.基于Hofmann反应的高浓度聚丙烯酰胺的改性
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要试剂及仪器
• 3.1.2 PAM的合成
• 3.1.3 PAM的Hofmann降级重排反应
• 3.1.4 样品的处理
• 3.1.5 胺化度和水解度的测定
• 3.1.6 傅里叶红外光谱分析
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 反应条件的选择
• 3.2.1.1 反应时间和温度
• 3.2.1.2 氢氧化钠的用量
• 3.2.1.3 次氯酸钠溶液的影响
• 3.2.1.4 聚丙烯酰胺质量分数的影响
• 3.2.1.5 聚丙烯酰胺相对分子质量的影响
• 3.2.2 产物及其红外谱图
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 4.聚丙烯酰胺的Hofmann反应中功能基团的表征
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要试剂及仪器
• 4.1.2 PAM的Hofmann降级重排反应
• 4.1.3 样品的处理和提纯
• 4.1.4 滴定分析
• 4.1.5 IR分析
• 4.1.6 XPS分析
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 氯代酰胺基、胺基和羧基的变化特征
• 4.2.2 异氰酸酯基的变化
• 4.2.3 副产物聚胺酯的变化
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 5.Hofmann降解法合成两性聚丙烯酰胺
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 主要试剂和仪器
• 5.1.2 PAM的Hofmann反应
• 5.1.3 样品的处理和分析
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 NPAM的Hofmann反应中功能基团的变化特征
• 5.2.2 APAM的Hofmann降解反应
• 5.2.3 二次加料对APAM反应产物的影响
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 致谢