專業(yè)致力于硅酸鹽系列、造紙助劑
自主研發(fā)、生產(chǎn)于一體的綜合性企業(yè)
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濕強劑是化學(xué)造紙中一個重要試劑,下面就讓四川濕強劑來為大家簡單計算一下,現(xiàn)在將主要過程列舉出來,僅供參考。
大家知道,PAE主要用作造紙濕強劑,有時候也可以將其用作電荷中和劑或陰離子垃圾控制劑。代表性的PAE,其合成過程是:先以乙二酸和二乙基三胺為原料,經(jīng)縮合反應(yīng)制成聚酰胺預(yù)聚體;然后讓預(yù)聚體中的仲胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),形成帶3-羥基氮雜環(huán)丁烷季銨鹽功能團的活性聚合物,后面調(diào)節(jié)pH在4以下壓制反應(yīng)繼續(xù)進行,得到PAE產(chǎn)品。采用上述原理和工藝得到的PAE產(chǎn)品一般叫做聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂。
現(xiàn)在我們假定PAE分子鏈的每個重復(fù)單元上只有一個仲胺基與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)形成一個3-羥基氮雜環(huán)丁烷季銨鹽功能團,那么這樣的PAE其理論電荷密度應(yīng)該是多少呢?
這時候我們可以將主鏈的重復(fù)單元簡寫為C13H24O3N3Cl,分子量為305.5,因每個重復(fù)單元帶1個正電荷,所以PAE的電荷密度為:
1/(305.5g/mol) = 3.27 mmol/g
當(dāng)然,我們也可以假定聚酰胺預(yù)聚體上的三個仲胺都與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成了三個3-羥基氮雜環(huán)丁烷季銨鹽功能團(如圖3所示,但事實上因為反應(yīng)的位阻效應(yīng)等原因,這是難以發(fā)生的);
這時候的主鏈重復(fù)單元可以表示為:C19H34O5N3Cl3,分子量為490.5,因每個重復(fù)單元帶3個正電荷,所以PAE的電荷密度為:
3/(490.5g/mol) = 6.11 mmol/g
可見,即使在這樣理想的情況下,PAE的電荷密度也難以達到7mmol/g的程度。
當(dāng)然,應(yīng)該講還會有其他一些可能的情況,例如下一步合成時,除了上述富含仲胺的聚酰胺預(yù)聚體之外,也可以用富含叔胺的聚酰胺預(yù)聚體,或者是多胺(如三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、雙六亞乙基三胺等)本身,另外酸性條件下未反應(yīng)成3-羥基氮雜環(huán)丁烷季銨鹽功能團的仲胺也可以帶電,但不管怎樣,理論上都可以用上述類似的方法對PAE產(chǎn)品的電荷密度進行測算。如果對結(jié)果表示懷疑,那么實際動手滴定一下也是必要的。
還可以爭議的是,所謂的“活性物質(zhì)”是否包括氯離子,如果不包括,當(dāng)然理論電荷密度會更高些。
到此為止,已經(jīng)講了4種聚合物電荷密度的計算,希望這個小技能可以對你有所幫助,四川濕強劑感謝你的閱讀和觀看。