PAM改性制CPAM

1.PAM与阳离子化的氨基–醛类树脂反应

这在早期的美国专利中就有报道，它的优点是可以得到价廉的制品。氨基–醛类树脂本身具有大量的氨基，极易与纸张纤维结合。阳离子化后，使其更易留着。

CPAM不仅对纸张有明显的增强作用，而且对填料及细小纤维的留着效果也非常明显。它的抄纸pH值范围从酸性到中性均能得到较好的效果。但是这种产品有个致命的弱点，即存放时间有限。

Moore等人发展了这一工艺。他采用相对分子质量为(20-29)*10^4的PAM和酸化三羟甲密胺在50-100℃下反应15s到45min得到产品。对纸张各项指数增强情况见下表。

PAM对纸张增强情况

2.Mannich反应改性物

Mannich反应常用二烷基胺改性，其通式如下：

这种改性物即使其置换度低也有比较好的性能。此外其价格相对便宜，因此目前日本市场上销售的两性纸张增强剂中，很大一部分就是这种类型的。这类制品的关键在于如何解决在制品中残存的游离甲醛、二烷基胺或羟甲基化的二烷基胺；如何延长制品的寿命、阳离子改性度。

许振兴等人研究了PAM进行胺甲基化的各种影响因素。他先使甲醛与二甲胺按1:1.2的比例(物质的量比)混合生成二甲胺基甲醇，然后加入体系与PAM反应生成CPAM。产品中的游离甲醛很少(<0.5%)，稳定期可达3个月以上。

也有用乙二醛与PAM反应制得Mannich改性CPAM。较早的乙二醛化PAM是作为纸张湿强剂使用。其中PAM的相对分子质量不大于2.5*10^4，通过乙二醛化的相对分子质量有所增加，形成的官能团是CONHCHOHCHO，在水溶液中进行反应，形成高分子水溶液，在室温下8天就会产生凝胶。Dauplaise等人用反相乳液聚合法制得乙二醛化PAM，同时还添加了阳离子基因，使之具有更好的稳定性、助留性。但是工艺相对复杂，成本也相对较高，见下表。

这种产品作为干强剂加入纸浆中可以提高纤维间相互结合强度，使成纸有较高的耐破度、耐折度和纸张强度。在不降低强度的情况下，可使用较高比例的废纸冰、草浆、阔叶木浆和磨木浆等生产高级纸，降低纸张定量，减少打浆时间。作为湿强剂也有优良的性能，用量少，成本低，添加0.2%即可获得良好的干、湿强度，pH值使用范围为4.0-8.0。

3.Hofmann重排反应产物

当PAM与NaOCl强氧化剂在碱性条件下可进行部分胺化，可使部分酰胺基变为胺基，这就是酰胺的Hofmann重排反应。

该产品表现出显著的增强效果，如果是低质纸浆则效果更大。缺点是一级胺基与邻位的酰胺基形成内酰胺环，逐渐失去阳离子性。为了克服这个缺点，在二甲基丙胺或胆碱共存的条件下进行PAM的Hofmann反应：前者生成尿素型，后者生成尿烷型。该产品具有(阳离子基为三级、四级胺基)共聚型CPAM所没有的很多优点，如增强幅度大等。

Hofmann重排产品的CPAM有效期短。为了减少丙烯酰胺的生成，有人提出在低温下反应：丙烯酰胺和部分丙烯腈、N,N-二甲基丙烯酰胺共聚后再进行重排反应，但存放时间还是不长。最好的办法是在纸厂调制、就地使用。据文献指出，反应温度在50-110℃时，重排反应时间可减少十秒到数分钟，反应器可安装在抄纸机械上，实现就地使用。

4.PAM和聚乙撑亚胺(PEI)反应

PAM和PEI的反应生成物是比较有效的，在早期就有系列产品，但由于价格较高，而发展不快。

5.PAM和肼反应

PAM先和肼反应，再用亚硝酸酸化，然后加热得到产品。

由于产品含有异氰酸酯基，能和羟基反应生成共价键，所以增强程度较大。但是肼的价格较高，并且必须使用较多的量，还有毒，所以目前尚未实用。但是，作为一种反应性的纸张增强剂，很有开发潜力。

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