明胶作为胶原蛋白的水解产物，具有其他合成高分子材料无法比拟的生物相容性、可降解性和力学性能等，且本身是一种聚两性电解质，具有很多不饱和键和活性基团。本文利用从皮革废弃物得到的胶原蛋白水解产物一一明胶为原料，通过接枝聚合的方法对其进行化学改性，不仅保留了明胶原有的特性，还从接枝链中获得了许多新的功能。研究表明经过改性的明胶，作为纸张增强剂具有较好的增强效果，不仅扩展了明胶的应用领域，还为皮革固体废弃物的循环利用开辟了新路。 本文首先采用反相乳液聚合工艺，以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂，明胶、AM和DMC为主要原料，进行接枝聚合反应合成了明胶-AM-DMC接枝共聚物，研究了反应条件对乳液的稳定性和接枝产物的影响。实验结果表明，当油水两相体积比为1∶1，Span-80和Op-10复配使用，HLB值为7，乳化剂用量为8.0﹪(相对于油相)，单体采用一次性加入的方式，引发剂采用滴加的方式引发反应，水相总的固含量为20﹪时，所得到的阳离子明胶反相乳液较为稳定，不易分层。上述稳定乳液的最佳合成条件为：引发剂用量为1.0﹪(相对于单体总量)，DMC用量为25.0﹪(相对于单体总量)，体系pH值为7.0，反应温度为55℃。对接枝产物进行了红外光谱检测，通过明胶和明胶接枝产物的红外光谱图的对比分析，证明接枝产物的存在。 在成功合成出明胶-AM-DMC三元接枝共聚反相乳液后，进一步探讨了接枝产物作为漂白麦草浆增强剂的最佳应用条件。实验结果表明，当助剂用量为1.2﹪(相对于绝干浆)，浆料pH值为7.0，反应时间为4min，搅拌速度为750r/min时，纸页的裂断长和耐破指数均有显著提高，其增强效果可以通过纸样的扫描电镜照片清晰地观测到。 本文还采用水溶液聚合工艺，以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂， DMC作为阳离子单体，AMPs最为阴离子单体，与明胶、丙烯酰胺进行接枝反应合成了两性明胶接枝共聚物。聚合反应的最佳条件讨论如下：当反应温度为60℃，反应时间为5.5h，体系 pH值为7，总的固含量为12﹪，引发剂用量为1.25﹪(相对于单体总量)，AM与阳离子单体DMC的配比4∶1，阳离子单体DMC与阴离子单体AMP S的配比1∶1.5，单体加入顺序为先加入阳离子单体时，接枝产物的应用效果最佳。对上述两性明胶作为增强剂，在漂白麦草浆和脱墨浆中的最佳应用条件分别进行了研究。两性明胶对漂白麦草浆的增强实验结果表明，当助剂用量为1.2﹪(相对于绝干浆)，反应时间为4min，pH值为7.0，搅拌速度为300r/min时，纸页的裂断长、湿纸页裂断长、耐破指数和耐折度得到显著的提高。当助剂用量为1.2﹪(相对于绝干浆)，反应时间为2min，pH值为7.0，搅拌速度为300r/min时，两性明胶对脱墨浆的增强效果最为理想，纸页的裂断长、湿纸页裂断长、耐破指数和耐折度得到有效地提高。通过观察两种浆料添加助剂前后的纸页扫描电镜，证明加入的助剂有助于纸页强度的提高。 最后，本论文采用水溶液聚合工艺，以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂，丙稀酰胺和丙烯酸作为单体，与明胶进行接枝反应合成了明胶-AM-AA三元接枝共聚物。该反应的最佳合成条件为，当反应温度为50℃、反应时间为4h、体系pH值为8、总固含量为12﹪、引发剂用量为1.0﹪(相对于单体总量)、单体AM和AA的配比为3.0：1、明胶和AM的配比为1：1.5时，接枝反应的产物应用效果最好。其接枝产物对漂白麦草浆的增强实验结果表明，当助剂用量为1.2﹪(相对于绝干浆)、浆料pH值为6.0、反应时间为4min、搅拌速度为15Or/min、硫酸铝用量为1.0﹪(相对于绝干浆)时，接枝共聚物对漂白麦草浆的应用效果最佳，纸页的裂断长和耐破指数均有显著提高。