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烷基烯酮二聚体(AKD)已广泛应用于造纸施胶和生物质材料抗水改性,但AKD乳液仍然存在乳液稳定性差、易水解、施胶滞后等问题,是摆在造纸工作者面前亟待解决的问题。本论文从AKD施胶机理研究入手,开发新型高电荷密度阳离子聚合物乳化剂,从根本上解决AKD乳液稳定性差、易水解、施胶滞后等的问题,并探讨其稳定机理和施胶机理。首先,论文研究了新型高电荷密度聚胺型乳化剂的合成及其在AKD乳化中的应用,以二甲基二烯丙基氯化铵、二烯丙基胺为单体,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,探讨了反应温度、反应时间、单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与二烯丙基胺配比、引发剂过硫酸铵用量、反应体系的pH值对产物黏均分子量和电荷密度的影响,并研究了这些合成条件对AKD乳液稳定性能及抗水性的影响,实验结果表明:当单体配比为100:4,引发剂用量为0.14%,反应温度为80℃,反应时间为3小时,pH值为5时制得的乳化剂电荷密度相对较大,可达到5meq/g,在此条件下合成的聚胺型乳化剂与AKD结合强度高,提高了乳液的分散性,很大程度上减小了乳液粒径,同时提高了乳液的Zeta电位。同时,实验讨论了羧甲基纤维素钠及黄原胶两种不同的稳定剂的加入对高电荷密度AKD乳液稳定性的影响,通过稳定剂的加入起到增稠的作用改变了乳液分散相粘度,使粒子间碰撞速率减慢,从而使乳液稳定性增强,且随着放置时间的增加,乳液相对不加稳定剂时更为稳定,没有出现明显的失稳絮聚等现象。然后,以乳化剂BS-1的HLB值作为理论依据,将其与合成的聚胺型乳化剂复配得到复配型乳化剂应用于AKD的乳化,探讨了固含量、乳化温度、乳化时间以及AKD预先熔融对乳液稳定性及施胶效果的影响。实验结果表明,在固含量为12%,温度为80℃,乳化时间10分钟,聚胺型乳化剂与乳化剂BS-1的复配比例为20:1时可以达到较好的乳化效果,AKD乳液稳定性较好,在成本降低、施胶增效的前提下又解决了乳液稳定性差、易水解、施胶滞后等的问题。最后,研究了AKD乳液的施胶稳定机理,分别讨论了AKD在不同的条件下的水解情况,通过研究不同温度、p H值、硫酸铝和轻质碳酸钙(PCC)对AKD水解速度的影响,为AKD乳液的制备及存储提供依据。实验结果表明,升高温度、增加时间与p H都将加剧AKD的水解;在碱性条件下,硫酸铝和PCC的加入会影响AKD的稳定性。