瓜尔胶作为一种天然的高分子化合物,水溶性和交联性很好,粘度较高。可以作为纸张增强剂,填料和细小纤维的助留剂,纸浆脱水过程的助滤剂和纸张的粘合剂在造纸工业上使用。但其水不溶物含量较高,水合速率较慢,因此,需要对瓜尔胶原粉进行改性处理,以满足其在造纸工业上应用的需要。对瓜尔胶进行改性国内现在主要是进行单一基团的接枝反应,接多个基团的改性产品很少。阴离子瓜尔胶主要以羧甲基取代基为主。磺酸基作为一种新的阴离子基团,在改性瓜尔胶上应用的较少。由于磺酸基和相邻的碳原子形成的正负电荷中心和静电吸引和排斥作用,使得磺酸基团具有一定的耐酸碱性和耐盐性。本论文对磺酸基羟丙基瓜尔胶的合成进行了探讨,以3-氯-2-羟基丙磺酸钠,瓜尔胶原粉为原料,在碱性催化剂作用下采用湿法合成了磺酸基羟丙基瓜尔胶。首先通过环氧氯丙烷与亚硫酸氢钠反应制备了3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后再通过3-氯-2-羟基丙磺酸钠与瓜尔胶原粉的反应来制备磺酸基羟丙基瓜尔胶。在3-氯-2-羟基丙磺酸钠合成过程中,对反应时间、反应温度和反应物投料比进行了讨论,优化了合成工艺,得到的优化条件为:将环氧氯丙烷滴加到亚硫酸氢钠中的时间为1.5h,反应温度控制在85℃,反应时间2h,环氧氯丙烷与亚硫酸氢钠的投料比为1:1.4的时候得到的产物的产率最高,为82.5%。在磺酸基羟丙基瓜尔胶的合成过程中,对碱性催化剂、温度、时间、3-氯-2-羟基丙磺酸钠中间体用量进行了探讨,优化了合成工艺,得到的优化条件为:在瓜尔胶原粉为60g的时候,反应温度为60℃,反应时间为3h,催化剂氢氧化钠用量为2.5g,3-氯-2-羟基丙磺酸钠用量为3g。合成产物磺酸基羟丙基瓜尔胶在较佳合成条件下的指标:水不溶物含量为5.34%,表观粘度为792mPa.s。采用红外光谱、扫描电镜、核磁图谱、DSC曲线、XRD曲线对产物的结构进行了分析和表征,考察了外加盐、酸度、取代度等对磺酸基羟丙基瓜尔胶粘度的影响。结果发现,随着外加盐浓度的增大,表观粘度逐渐减小,表现出明显的聚电解质的通性;随着酸度的增大,表观粘度先增大到最大点,再逐渐减小,但减小趋势趋于平缓,表明对酸的敏感程度远远大于对碱的敏感程度;随着取代度的增大,水不溶物含量和表观粘度逐渐减小;随着剪切速率的增大,表观粘度逐渐减小。通过磺酸基羟丙基瓜尔胶和硫酸铝进行复配,考察其作为造纸助剂对填料的留着率的影响和对纸张强度的影响。在硫酸铝添加量为0.6%(相对于绝干浆),改性瓜尔胶的添加量为0.25%(相对于绝干浆)对填料的留着率和纸张强度都相对较好,比空白样有了明显的提高,留着率大约提高了40%。