CN102070748B - 阳离子聚丙烯酰胺溶液及其作为表面施胶助剂的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阳离子聚丙烯酰胺溶液：将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30~70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2~8小时，然后搅拌下冷却，即得所述阳离子聚丙烯酰胺溶液。本发明提供的阳离子聚丙烯酰胺溶液可应用作为表面施胶助剂，与AKD一起制备表面施胶剂，可以有效地改善瓦楞纸纸张的抗张指数，加快了AKD的熟化，缩短了纸张的成型时间，提高了设备的利用率，解决了AKD改性时，由于熟化时间长而带来的耗能大的问题。

Description

阳离子聚丙烯酰胺溶液及其作为表面施胶助剂的应用
一、技术领域
本发明涉及一种阳离子聚丙烯酰胺溶液及其制备方法，特别涉及所述阳离子聚丙烯酰胺溶液可应用作为表面施胶助剂。
二、背景技术
近年来，瓦楞纸的生产为了降低成本，更多的使用了非木材浆及废纸，从而使得瓦楞纸内短纤维含量升高，纸张强度下降。为了在取得经济效益的同时，保证纸张的质量，表面施胶已成为瓦楞纸改性的主要方法。通过表面施胶，可以在纸张表面形成两个施胶面膜，有效地改善纸张强度，尤其是纸张的抗水性能。
在瓦楞纸纸张抗水性中，应用最广泛的施胶剂为烷基烯酮二聚物(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。由于AKD的施胶效率比ASA高，不须现场乳化，且水解倾向不如ASA明显，纸机湿部较为清洁，较少有粘辊和结垢问题，因此AKD比ASA应用得更为普遍。(造纸化学品，2009年，第28卷第1期)
AKD是一种蜡状，不溶于水，熔点约为50℃的固体。1948年美国Hercules公司发明，1957年开始供应市场。AKD型中性施胶乳液的商品名为“Aquapel”，最早用于优质纸和奶瓶用纸板的生产中。此时，产品乳液稳定性差、胶料留着率低，因而未能得到广泛应用。该公司20年后在欧洲又推出了阳离子AKD型中性胶“Hercon”。为了提高其乳液的稳定性、缩短胶料的熟化时间，1984年开始加入改性剂抑制水解速度。国内，大规模研究AKD仍在1986年之后，先后有近十家单位通过了鉴定。
然而，AKD在施胶过程中一直存在着两大缺陷：(一)AKD遇水易降解，从而失去反应活性，使AKD实际使用率下降；(二)AKD施胶速度慢，熟化时间长，通常要24小时后才能起到抗水效果，严重影响纸机速度和设备利用率。目前，常用的方法是将AKD与阳离子活性聚合物联用，以促进去熟化效率与施胶度(中国造纸，2010年，第29卷第1期)(中华纸业，2007年，第28卷第1期)(中华纸业，2010年，第31卷第2期)(中国造纸学报，2009年，第24卷第4期)专利CN101649580-A(NORDIC PULP & PAPER RESEARCH JOURNAL 2004 19(3))。但有关带有活性基团的活性聚合物与AKD联用研究很少。
另外，在纸张的增强方面，国内外也已有大量了研究，其中以聚丙烯酰胺类增强效果最突出，被称为“标准造纸助剂”。聚丙烯酰胺(PAM)是一种多功能、水溶性的线型高分子聚合物。中性的PAM对纸张纤维素的作用很小，通过离子改性后能显著得改善PAM在纤维素上的附着力。(造纸化学品，2004年，第3期)
三、发明内容
本发明的目的是结合PAM与AKD的优点，制备一种既能对纸张起增强作用，又能提高AKD施胶效率的试剂。
本发明采用的技术方案是：
一种阳离子聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液按以下方法制备得到：
将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，即得所述阳离子聚丙烯酰胺溶液；所述阳离子单体为如式I所示的氯化铵类化合物，式I中R1为H、甲基、乙基、丙基或丁基；
Figure BDA0000037683910000031
所述多官能团单体为式II、式III或式IV所示的化合物：
式II中，R2为H、甲基、乙基，R3为-CH2 CH2-、-CH2 CH2 CH2-、-CH2 CH2 CH2CH2-、-CH2 CH(CH3)-、-CH2 CH2 CH(CH3)-、-CH2 CH(CH3)CH2-；
式III中，R4为H或甲基，R5为如式A或式B所示的基团，n、m均为自然数，2≤n≤6，2≤m≤6，式B中，R6为H、甲基或乙基，；
式IV中，R7为羟基或甲基；
Figure BDA0000037683910000032
所述丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的物质的量之比为1∶0.1～0.5∶0.003～0.04；
所述复合溶剂为水或与水互溶的有机溶剂溶于水得到的有机溶剂水溶液，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯或乙醚；所述复合溶剂的用量以丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的总质量计为6.4～32mL/g。
所述阳离子单体优选为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵。
所述多官能团单体优选为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
所述有机溶剂优选为乙醇或丙酮。
所述有机溶剂与水的体积比为0～0.2∶1。其中的0是指无限接近于0但不为0。
所述引发剂为过硫酸盐与亚硫酸氢钠混合物，所述的过硫酸盐与亚硫酸氢钠物质的量比为1～2.5∶1，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。
所述引发剂中过硫酸盐与亚硫酸氢钠总的物质的量为丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体总的物质的量的0.05～1.0％。
本发明还提供所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液的制备方法，所述方法为：将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，即得所述阳离子聚丙烯酰胺溶液。
本发明所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液可应用作为表面施胶助剂。
更具体的，所述应用的方法为：将阳离子聚丙烯酰胺溶液和烷基烯酮二聚物乳液加入水中，搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含固量为0.05～2％且烷基烯酮二聚物的含固量为0.05～0.5％的乳液，即为表面施胶剂。
本发明还提供一种表面施胶剂，所述表面施胶剂的组分为以水为溶剂，阳离子聚丙烯酰胺含固量0.05～2％且烷基烯酮二聚物含固量0.05～0.5％的乳液；所述阳离子聚丙烯酰胺以阳离子聚丙烯酰胺溶液的形式加入，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液按以下方法制备得到：将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，得到阳离子聚丙烯酰胺溶液；
所述阳离子单体为如式I所示的氯化铵类化合物，式I中R1为H、甲基、乙基、丙基或丁基；
Figure BDA0000037683910000051
所述多官能团单体为式II、式III或式IV所示的化合物：
式II中，R2为H、甲基、乙基，R3为-CH2 CH2-、-CH2 CH2 CH2-、-CH2 CH2 CH2CH2-、-CH2 CH(CH3)-、-CH2 CH2 CH(CH3)-、-CH2 CH(CH3)CH2-；
式III中，R4为H或甲基，R5为如式A或式B所示的基团，式B中，R6为H、甲基或乙基，n、m均为自然数，2≤n≤6，2≤m≤6；
式IV中，R7为羟基或甲基；
Figure BDA0000037683910000061
所述丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的物质的量之比为1∶0.1～0.5∶0.003～0.04；
所述复合溶剂为水或与水互溶的有机溶剂溶于水得到的有机溶剂水溶液，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯或乙醚；所述复合溶剂的用量以丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的总质量计为6.4～32mL/g。
进一步，所述阳离子单体优选为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵。
所述多官能团单体优选为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
所述引发剂优选为过硫酸盐与亚硫酸氢钠混合物，所述的过硫酸盐与亚硫酸氢钠物质的量比为1～2.5∶1，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠，所述引发剂中过硫酸盐与亚硫酸氢钠总的物质的量为丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体总的物质的量的0.05～1.0％。
本发明以丙烯酰胺(AM)、阳离子单体和一些多官能团单体为预聚物，通过溶液聚合的方法，制备一种既含有阳离子基团又带有活性双键基团的聚丙烯酰胺溶液。所得聚丙烯酰胺溶液与AKD联用，首先该试剂以聚丙烯酰胺为基链，可以有效地改善瓦楞纸纸张的抗张指数，促使造纸行业向更低成本更高质量的目标进发；其次聚丙烯酰胺溶液为AKD提供了活性双键，大大加快了AKD的熟化，缩短了纸张的成型时间，提高了设备的利用率，解决了AKD改性时，由于熟化时间长而带来的耗能大的问题，阳离子聚丙烯酰胺溶液作为施胶助剂，与AKD联用时，能有效地提高能源的利用率。
四、附图说明
图1实施例1制得的表面施胶剂对瓦楞纸进行改性后的抗水性能测试示意图
五、具体实施方式
下面实施例是对本发明技术方案的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
制备阳离子聚丙烯酰胺溶液：
原料：丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.27g(固含量为77.11％，0.00845mol)，甲基丙烯酸羟乙酯0.48g(0.0037mol)，去离子水150ml，无水乙醇5ml。
步骤：将丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.27g(固含量为77.11％，0.00845mol)，甲基丙烯酸羟乙酯0.44g(0.0037mol)，溶于150mL去离子水和5ml无水乙醇的混合溶剂中，在氮气保护下，30℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.16g引发剂(0.05g亚硫酸氢钠，0.11g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应8小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液160g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.1％。
制备表面施胶剂：将上述制备的14.70g含量5.1％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和3.38g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.5％和烷基烯酮二聚物的含量为0.5％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，表征结果如下表1：
表1
Figure BDA0000037683910000081
Figure BDA0000037683910000091
抗水性能测试方法如下：
5μl水滴渗过纸面时间测定：使用微量进样器在纸张表面滴加一滴5μl的小液滴，测试其完全渗入到纸张里面所需要的时间。
纸张吸水性能的测试(如图1)：A为改性后的瓦楞纸，B为长方体装水容器，其两边宽为40mm，其高度为16mm，测量时，该容器装满水，对纸张进行1分钟的倒扣，最后测量纸张的吸水量。所得结果换算为每平方米的吸水量。
抗张指数用微机控制电子万能试验机，按照ISO 1924-2：1994恒速拉伸法进行测量。
比较例1
将瓦楞纸浸入去离子水中5s取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟，对该瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实例1，表征结果如表1
比较例2
将3.38g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到烷基烯酮二聚物的含量为0.5％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表1。
实施例2
原料：丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.27g(固含量为77.11％，0.00845mol)，甲基丙烯酸羟丙酯0.53g(0.0037mol)，去离子水150ml，无水乙醇5ml。
步骤：将丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.27g(固含量为77.11％，0.00845mol)，甲基丙烯酸羟丙酯0.53(0.0037mol)，溶于150mL去离子水和5ml无水乙醇的混合溶剂中，在氮气保护下，30℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.16g引发剂(0.05g亚硫酸氢钠，0.11g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应8小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液160g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.1％
制备表面施胶剂：将上述制备的58.82g含量5.1％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和3.38g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为2.0％和烷基烯酮二聚物的含量为0.5％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表2。
表2
Figure BDA0000037683910000111
实施例3
原料：丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.00g(固含量为77.11％，0.0193mol)，1，6-己二醇二丙烯酸酯0.30g(0.00133mol)，去离子水150ml，无水乙醇10ml。
步骤：将丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.00g(固含量为77.11％，0.0193mol)，1，6-己二醇二丙烯酸酯0.30(0.00133mol)，溶于150mL去离子水和10ml无水乙醇的混合溶剂中，在氮气保护下，70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.09g引发剂(0.015g亚硫酸氢钠，0.075g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液168g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.6％。
制备表面施胶剂：将上述制备的1.34g含量5.6％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和0.20g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.05％和烷基烯酮二聚物的含量为0.05％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表3。
表3
实施例4
原料：丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.0g(固含量为77.11％，0.0193mol)，三丙二醇二丙烯酸酯0.30g(0.001mol)，去离子水150ml，无水乙醇10ml。
步骤：将丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.00g(固含量为77.11％，0.0193mol)，三丙二醇二丙烯酸酯0.30g(0.001mol)，溶于150mL去离子水和10ml无水乙醇的混合溶剂中，在氮气保护下，60℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.09g引发剂(0.015g亚硫酸氢钠，0.075g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应3小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液168g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.6％。
制备表面施胶剂：将上述制备的8.04g含量5.6％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和2.03g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.3％和烷基烯酮二聚物的含量为0.3％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表4。
表4
Figure BDA0000037683910000131
实施例5
原料：丙烯酰胺4.0g(纯度为98％，0.0563mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵7.57g(固含量为77.11％，0.0282mol)，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.3g(0.001mol)，去离子水150ml，丙酮30ml。
步骤：将丙烯酰胺4.0g(纯度为98％，0.0563mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵7.57g(固含量为77.11％，0.0282mol)，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.3g(0.001mol)，溶于150mL去离子水和30ml丙酮的混合溶剂中，在氮气保护下，40℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.09g引发剂(0.015g亚硫酸氢钠，0.75g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应5小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液185.5g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.5％。
制备表面施胶剂：将上述制备的8.18g含量5.5％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和2.03g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.3％和烷基烯酮二聚物的含量为0.3％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干5分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表5。
表5
Figure BDA0000037683910000141
实施例6
原料：丙烯酰胺4.0g(纯度为98％，0.0563mol)，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵6.81g(固含量为80.05％，0.0282mol)，季戊四醇三丙烯酸酯0.076g(0.00025mol)，去离子水150ml，丙酮5ml。
步骤：将丙烯酰胺4.0g(纯度为98％，0.0563mol)，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵6.81g(固含量为80.05％，0.0282mol)，季戊四醇三丙烯酸酯0.076g(0.00025mol)，溶于150mL去离子水和5ml丙酮的混合溶剂中，在氮气保护下，40℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.09g引发剂(0.015g亚硫酸氢钠，0.75g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应5小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液165.0g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.8％。
制备表面施胶剂：将上述制备的7.56g含量5.8％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和2.03g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.3％和烷基烯酮二聚物的含量为0.3％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干2分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表6。
表6
Figure BDA0000037683910000152
Figure BDA0000037683910000161
实施例7
原料：丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.00g(固含量为77.11％，0.0193mol)，三丙二醇二丙烯酸酯0.10g(0.00033mol)，去离子水160ml。
步骤：将丙烯酰胺6.0g(纯度为98％，0.0845mol)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵4.00g(固含量为77.11％，0.0193mol)，三丙二醇二丙烯酸酯0.10(0.00033mol)，溶于160mL去离子水中，在氮气保护下，70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将0.09g引发剂(0.015g亚硫酸氢钠，0.075g过硫酸铵)滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2小时，然后搅拌下冷却，制得阳离子聚丙烯酰胺溶液170g，其中阳离子聚丙烯酰胺的含量为5.4％。
制备表面施胶剂：将上述制备的8.33g含量5.4％的阳离子聚丙烯酰胺溶液和2.03g含量22.11％的烷基烯酮二聚物乳液加入到锥形瓶中，加入去离子水配成150ml的乳液，并搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含量为0.3％和烷基烯酮二聚物的含量为0.3％的乳液，即为表面施胶剂。
以该施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶：将瓦楞纸浸入到此施胶剂中5s后取出，在105℃的鼓风烘箱中烘干3分钟时间，对施胶后的瓦楞纸进行性能测试，测试方法同实施例1，表征结果如表7。
表7
Figure BDA0000037683910000171

Claims (10)

1.一种阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述阳离子聚丙烯酰胺溶液按以下方法制备得到：
将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，即得所述阳离子聚丙烯酰胺溶液；所述阳离子单体为如式I所示的氯化铵类化合物，式I中R1为H、甲基、乙基、丙基或丁基；
Figure FDA0000140064860000011
所述多官能团单体为式II、式III或式IV所示的化合物：
式II中，R2为H、甲基、乙基，R3为-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH(CH3)-CH2-；
式III中，R4为H或甲基，R5为如式A或式B所示的基团，式B中，R6为H、甲基或乙基，n、m均为自然数，2≤n≤6，2≤m≤6；
式IV中，R7为羟基或甲基；
Figure FDA0000140064860000012
Figure FDA0000140064860000021
所述丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的物质的量之比为1∶0.1～0.5∶0.003～0.04；
所述复合溶剂为水或与水互溶的有机溶剂溶于水得到的有机溶剂水溶液，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯或乙醚；所述复合溶剂的用量以丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的总质量计为6.4～32mL/g。
2.如权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述多官能团单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
3.如权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述有机溶剂为乙醇或丙酮。
4.如权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述有机溶剂与水的体积比为0～0.2∶1。
5.如权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述引发剂为过硫酸盐与亚硫酸氢钠混合物，所述的过硫酸盐与亚硫酸氢钠物质的量比为1～2.5∶1，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。
6.如权利要求5所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液，其特征在于所述引发剂中过硫酸盐与亚硫酸氢钠总的物质的量为丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体总的物质的量的0.05～1.0％。
7.如权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺溶液作为表面施胶助剂的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于所述应用的方法为：将阳离子聚丙烯酰胺溶液和烷基烯酮二聚物乳液加入水中，搅拌混合，配制得到阳离子聚丙烯酰胺的含固量为0.05～2％且烷基烯酮二聚物的含固量为0.05～0.5％的乳液，即为表面施胶剂。
9.一种表面施胶剂，其特征在于所述表面施胶剂的组分为以水为溶剂，阳离子聚丙烯酰胺含固量0.05～2％且烷基烯酮二聚物含固量0.05～0.5％的乳液；所述阳离子聚丙烯酰胺以阳离子聚丙烯酰胺溶液的形式加入，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液按以下方法制备得到：将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，得到阳离子聚丙烯酰胺溶液；
所述阳离子单体为如式I所示的氯化铵类化合物，式I中R1为H、甲基、乙基、丙基或丁基；
Figure FDA0000140064860000031
所述多官能团单体为式II、式III或式IV所示的化合物：
式II中，R2为H、甲基、乙基，R3为-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH(CH3)-、-CH2-CH(CH3)-CH2-；
式III中，R4为H或甲基，R5为如式A或式B所示的基团，式B中，R6为H、甲基或乙基，n、m均为自然数，2≤n≤6，2≤m≤6；
式IV中，R7为羟基或甲基；
Figure FDA0000140064860000041
所述丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的物质的量之比为1∶0.1～0.5∶0.003～0.04；
所述复合溶剂为水或与水互溶的有机溶剂溶于水得到的有机溶剂水溶液，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯或乙醚；所述复合溶剂的用量以丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的总质量计为6.4～32mL/g。
10.如权利要求9所述的表面施胶剂，其特征在于所述表面施胶剂的组分为以水为溶剂，阳离子聚丙烯酰胺含固量0.05～2％且烷基烯酮二聚物含固量0.05～0.5％的乳液；
所述阳离子聚丙烯酰胺以阳离子聚丙烯酰胺溶液的形式加入，所述阳离子聚丙烯酰胺溶液按以下方法制备得到：将丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体溶于复合溶剂中，在氮气保护下，30～70℃温度下搅拌得到混合溶液，然后搅拌下将引发剂滴加到混合溶液中，滴完后保温反应2～8小时，然后搅拌下冷却，得到所述阳离子聚丙烯酰胺溶液；
所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵；
所述多官能团单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯；
所述丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的物质的量比为1∶0.1～0.5∶0.003～0.04；
所述复合溶剂为水或与水互溶的有机溶剂溶于水得到的有机溶剂水溶液，所述的有机溶剂为乙醇或丙酮，所述复合溶剂的用量以丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体的总质量计为6.4～32mL/g；
所述引发剂为过硫酸盐与亚硫酸氢钠混合物，所述的过硫酸盐与亚硫酸氢钠物质的量比为1～2.5∶1，所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠，所述引发剂中过硫酸盐与亚硫酸氢钠总的物质的量为丙烯酰胺、阳离子单体、多官能团单体总的物质的量的0.05～1.0％。
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