【分析測試平臺】利用大型分析儀器分析造紙干強劑

時間：2021-05-29

干強劑通常用于補償添加填料或低等級的纖維（如再生纖維）所引起的紙強度的下降。造紙干強劑一般為兩性聚丙烯酰胺，其中陽離子單體主要利于與纖維形成氫鍵結合，陰離子單體主要利于平衡電荷、控制聚合物空間結構。合成造紙干強劑除去單體種類及含量外，引發(fā)體系、分子量控制體系及其他添加劑也同樣重要。正因為干強劑的重要作用，且其成分的復雜程度，在成分分析領域?qū)τ诟蓮妱┑姆治鲋陵P重要。要做到對干強劑的準確分析，首先得對其進行各項儀器表征，只有做到識其人，才能做到辨其人。本文主要就干強劑在各類儀器中的譜圖進行介紹。

1、

對于干強劑，由于陰離子單體的平衡作用，一般在紅外中僅能看到1650cm-1處酰胺的特征峰，而無法看到1580cm-1處羧酸鹽的特征峰，及1720cm-1處季銨鹽的特征峰。不能僅僅通過IR的出峰判斷其功能性單體的官能團。

2、NMR

1.5ppm、2.2ppm處是丙烯酰胺的特征峰；3.0-4.0ppm處是陽離子單體的特征峰；7.0-7.5ppm處是阻聚劑及季銨化試劑（芐基氯）的特征峰。通過NMR的定量積分可以分析干強劑中各單體及助劑的比例。

3、MS

干強劑由于分子量較小，往往殘留單體和低聚單體較多，通過MS的特征峰很找到對應的陰陽離子單體。97是硫酸的特征峰；111是硫酸甲酯；129是衣康酸；152是卡松的特征峰；191是檸檬酸的特征峰；195是葡萄糖酸鈉的特征峰；217是磺基水楊酸的特征峰。72是丙烯酰胺的特征峰；100是N,N-二甲基丙烯酰胺的特征峰；180是甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的特征峰。通過MS的相關特征峰可以很快得到樣品中的陰陽離子單體——N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、衣康酸；螯合劑——葡萄糖酸鈉、磺基水楊酸；殺菌劑——卡松；陽離子季銨化試劑——硫酸甲酯。

綜上所述，可以分析出樣品干強劑主要是由丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、衣康酸合成通過芐基氯及硫酸甲酯季銨化，采用過硫酸及亞硫酸氧化還原體系進行引發(fā)，通過葡萄糖酸鈉及磺基水楊酸螯合分散提高引發(fā)效率，并通過苯系阻聚劑控制分子量合成而成。

當然造紙干強劑的配方千差萬別，不同的體系其分析的儀器及方法也會有較大出入，這需要對體系及原理的了解，配合相關儀器才能有較好的分析結果。

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