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高质量高得率纸浆的独特性能如较高的松厚度、不透明度、挺度和较好的印刷性能,易通过调整化学预处理和碱性过氧化氢漂白段等工艺条件得以实现,因此,高得率浆可用于配抄生产多种高附加值纸种,如未涂布或涂布类高级文化用纸、多层纸板、生活用纸和其他特种纸(如无碳复写纸、剥离纸、滤纸等),从而得到了快速的发展。但是高得率纸浆保留木质素的漂白方式致使其经日光照射或较长时间储存后,在光诱导效应下导致白度下降,影响其在高附加值纸种中的应用。相关研究表明,若高得率纸浆的白度下降能够得到有效的控制,其在工业中的用量将得到很大提升。目前多数研究者运用抑制高得率纸浆返黄的助剂品种都来自于塑料、橡胶、纺织、日化工业用的紫外吸收剂、自由基捕获剂和荧光增白剂等,这些助剂普遍存在水溶性差、与纤维结合力小,导致其用量大、效果不佳。本研究拟选用香豆素作为荧光增白剂,辅以其它诸如自由基捕获剂,紫外线吸收剂等功能化合物,通过化学方法将不同的功能助剂纳入同一分子中,充分发挥不同助剂的作用,使制得的产品不仅能够提高纸浆的白度,还能够保持较好的光稳定性。在此基础之上,再对所得产品进行亲水改性、多功能化和高分子化,使其能够与纸浆纤维更好的结合,提高返黄抑制效果的耐久度。本文首先对基于香豆素衍生物荧光化合物的返黄抑制化合物的制备、表征、应用及其返黄抑制作用机理进行了基础性研究。然后运用功能分子设计原理和现代合成技术,以香豆素衍生物荧光化合物为初始原料,设计合成不同的多功能返黄抑制助剂,探索了与纸制品光学稳定性之间的关系,揭示了其返黄抑制作用机理,拟建立其构效关系,最终希望所提出的返黄抑制助剂分子设计思路能够能够对造纸工业用返黄抑制助剂的分子结构设计与制备起到一定的参考作用。论文就以下几个部分进行了研究。(1)香豆素类荧光单体的制备及应用性能研究。论文首先制备了一系列具有返黄抑制功能的功能单体,通过Pechmann反应,以间苯二酚和乙酰乙酸乙酯为原料,对甲苯磺酸为催化剂,制备了7-羟基-4-甲基香豆素(HMC);以3-氨基酚和乙酰乙酸乙酯为原料,Zn Cl2为催化剂,制备了7-氨基-4-甲基香豆素(AMC)。以AMC、丙烯酰氯为原料,制备了7-丙烯酰胺基-4-甲基香豆素(AAMC)。其次,采用FT-IR、紫外吸收光谱、荧光光谱对其结构及光学性质进行了分析,然后通过紫外光加速老化实验,研究了其对纸张白度及白度稳定性的影响,并探讨了不同功能单体与纸张白度及白度稳定性之间的关系。结果表明,合成的三种功能单体对纸张的光致色变有不同程度的抑制作用。由于荧光增白剂具有吸收紫外光并发射蓝紫色荧光的特性,含有水溶性基团的AAMC则表现出了优于AMC与HMC的反应抑制特性。通过应用性能的对比,选定了后续研究的荧光增白剂为AMC。(2)基于受阻胺与紫外吸收剂的香豆素类荧光聚合物的制备及其性能研究分别以AMC、三聚氯氰、2,4-二羟基二苯甲酮为原料制备具有紫外吸收功能的香豆素类荧光化合物单体(DBAMC),以AMC、三聚氯氰、以及2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶为原料,制备受阻胺型香豆素类荧光聚合物单体(TEAMC),优化了两种化合物的合成工艺。将所制备两种香豆素类荧光聚合物单体(DBAMC,TEAMC)分别与聚乙烯醇(PVA)反应,制备了具有一定水溶性的香豆素类荧光聚合物PDBAMC和PTEAMC。采用FT-IR、1H NMR对其结构进行了表征,以紫外吸收光谱、荧光光谱对其光学性能进行了分析,通过紫外光加速老化,研究了其对纸张白度及白度稳定性的影响,并探讨多功能团通过分子内协同作用对纸张白度及白度稳定性的影响。研究结果表明,相对于功能单一的返黄抑制单体,通过三嗪环上不同取代基各自光谱性质的加和增效作用,多功能基团化合物表现出更好的返黄抑制能力。而PVA的接入,不仅增加的化合物的分子量,也通过三嗪环对香豆素类荧光增白剂的紫外吸收与荧光性能产生了影响,改善了分子的光学稳定性,此外也在一定程度改善了化合物的水溶性。受此影响,接入PVA的PDBAMC和PTEAMC表现出优于DBAMC和TEAMC的返黄抑制能力。(3)多元共聚型香豆素类荧光聚合物的制备及其性能研究以AAMC、丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料,通过三元自由基共聚反应制备了具有较强亲水性和光稳定性的聚合型香豆素类荧光聚合物。以AAMC,AM,DAC和2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑(BME)为原料,通过四元自由基共聚反应制备了具有较强亲水性和光稳定性的多功能聚合型香豆素类荧光聚合物。采用FT-IR、1H NMR对所制备的两种香豆素类荧光聚合物进行了结构表征,通过紫外吸收光谱、荧光光谱、TGA,Zeta电位等现代分析手段对其光学、热稳定性等性能进行了分析,通过紫外光加速老化,研究了其对纸张白度及白度稳定性的影响,并探讨了高分子化对香豆素类荧光聚合物性能的影响。研究结果表明,与AM和DAC功能单元聚合后,p-AAMC-AM-DAC因其离子化及水溶性的改善表现出较AAMC好的返黄抑制能力,但仍低于具有紫外吸收与荧光增白功能的四元共聚产物p-AAMC-BME-AM-DAC。