自交聯季銨化聚乙烯亞胺紙張增濕強劑的制備及應用

黨園園 沈一丁，* 李小瑞 劉勇兵

（1.陜西科技大學化學與化工學院，陜西西安，710021；2.陜西省輕化工助劑重點實驗室，陜西西安，710021）

近年來，造紙濕部無氯增濕強劑得到國內外的高度重視［1-3］。目前，市場上的增濕強劑主要有脲醛樹脂（UF）、三聚氰胺甲醛樹脂（MF）、聚乙烯亞胺（PEI）和聚酰胺多胺環氧氯丙烷（PAE）［4-6］，但UF和MF都含有游離甲醛、PAE含有機氯［7］，對環境和人體健康產生危害，在實際應用中存在局限性。各國對進出口紙制品中有機氯含量均有嚴格的限制標準，GB/T 36420—2018中要求PAE的殘余有機氯化物與總濕強劑質量之比≤0.7%。

PEI是一種水溶性高分子聚合物，其分子為支鏈型，其骨架上具有伯胺、仲胺、叔胺等基團，其在酸性介質中約20%～40%的胺被質子化，但其在中性和弱堿性介質中的陽離子性較弱［8-10］；因此，作為中堿性增濕強劑，有必要對其進行季銨化反應，使之形成較強的陽離子性，此外，為了提高其增濕強效果，需進一步引入偶聯基團［11-13］。

本課題利用陽離子醚化劑2，3-環氧丙基三甲基氯化銨（GTA）和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）對PEI進行改性，向PEI中引入陽離子基和具有較高偶聯活性的烷氧硅基，制得自交聯季銨化聚乙烯亞胺（MPEI）。將制得的MPEI用于漿內抄紙，KH560中的烷氧硅基會發生水解生成硅羥基，其與紙漿纖維羥基結合形成共價鍵，從而提高紙張濕強度，是一種新型環保的無氯增濕強劑。

1 實驗

1.1 實驗試劑

PEI（Mw=750000，質量分數50%），廣州市梅古化工有限公司；GTA（質量分數95%），廣州宏誠生物科技有限公司；KH560，分析純，陜西邦希化工有限公司；……