施膠滯后性是AKD施膠的主要缺點之一，普通AKD乳液的紙頁下機施膠熟化率一般低于40%。快速熟化型AKD可以提高紙頁的下機施膠度，降低紙張的吸濕率，從而提高紙張的尺寸穩(wěn)定性等，保證紙張的質(zhì)量不受氣候環(huán)境的影響，滿足高檔文化紙的施膠需要�？焖偈旎虯KD主要通過高電荷密度低分子量的聚合物來改善其快速熟化性能，可以是聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDMDAAC）、聚乙烯亞銨（PEI）和聚胺（PA）等，其中PDMDAAC因性價比好而最為常用。用作AKD熟化劑的PDMDAAC主要是低分子量高電荷密度的產(chǎn)品，而石油開采和水處理用的更多是高分子量低電荷密度的產(chǎn)品。本課題主要探討DMDAAC水溶液合成的影響因素，考察合成產(chǎn)物的粘度和電荷密度等指標，評價所合成產(chǎn)物對AKD的應(yīng)用性能，為PDMDAAC合成的技術(shù)進步提供理論依據(jù)。
1．PDMDAAC的合成
稱取質(zhì)量100g絕干單體DMDAAC溶液于四口瓶中，依次加入EDTA·4Na、過硫酸銨/NaHSO3和鏈轉(zhuǎn)移劑等，再加入一定量的去離子水調(diào)節(jié)單體質(zhì)量分數(shù)為40%，升溫引發(fā)聚合一定時間后，停止加熱且冷卻出料。
2. 引發(fā)劑用量的影響
從圖1中可以看出，隨著引發(fā)劑用量的增加，PDMDAAC特性粘度先升高后降低，即PDMDAAC分子量先增加后降低，而電荷密度是持續(xù)增加并趨于穩(wěn)定的。當引發(fā)劑用量為0.3%時，PDMDAAC分子量是最高的。但是當引發(fā)劑用量過高時，單位時間內(nèi)會產(chǎn)生較多的自由基，伴隨著更高的鏈終止幾率，PDMDAAC的分子量降低，但對其電荷密度沒有不利影響。
3. 聚合溫度的影響
當聚合溫度從50℃升至70℃時，PDMDAAC的特性粘度和電荷密度均逐漸增大，但后期的增加趨于變緩。但是反應(yīng)溫度不能過高，否則容易造成引發(fā)劑的分解速率和聚合速率顯著增加，反應(yīng)體系放熱增加，對聚合產(chǎn)生不利影響。
4. 反應(yīng)時間
圖3中可以看出，隨著反應(yīng)時間的增加，PDMDAAC的特性粘度逐漸增大。
5．PDADMAC的應(yīng)用效果
5.1 特性粘度對AKD施膠效果的影響
PDMDAAC特性粘度增加，即PDMDAAC分子量增加，能夠改善AKD的留著且更完全地覆蓋的紙頁表面，紙頁的施膠效果提高。但PDADMAC特性粘度過大時，可能使得AKD和紙料組分形成的絮聚過強而對其施膠效果帶來不利影響（圖5）。
5.2 電荷密度對AKD施膠效果的影響
從圖6中可以看出，在一定電荷密度范圍內(nèi)，電荷密度的提高有利于AKD陽電性的增加，AKD穩(wěn)定性提高，其施膠的快速熟化性能改善。但是當PDMDAAC的電荷密度超過6.4mmol/l，對AKD施膠的熟化速率有不利影響。
5.3 AKD用量對紙頁下機施膠度的影響
隨著AKD用量的逐漸增大，紙頁的下機Cobb值逐步下降，即施膠度逐漸提高（圖7）。
6. 結(jié)論
6.1引發(fā)劑能有效提高PDMDAAC的電荷密度，而其特性粘度先增加后降低，當引發(fā)劑用量為0.3%時，PDMDAAC的特性粘度是最高的。
6.2聚合溫度和反應(yīng)時間都有助于PDMDAAC的特性粘度和電荷密度的提高，65——70℃是比較適宜的溫度范圍，7h是比較適宜的反應(yīng)時間。
6.3 所合成的PDMDAAC能夠有效提高AKD的熟化性能，AKD用量增加有利于提高熟化效果，可最高獲得85%的下機熟化率。
責任編輯：葛
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