聚丙烯酰胺（PAM）是一種線性水溶性高分子，其衍生物可以用作絮凝劑、增稠劑、紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、造紙助留助濾劑以及液體的減阻劑等，廣泛應(yīng)用于水處理、造紙等領(lǐng)域。

為了取得更好應(yīng)用效果，人們研究了用天然高分子對(duì)丙烯酰胺進(jìn)行改性，通過(guò)改性制得一些性能優(yōu)良的系列產(chǎn)品。常用的改性方法是接枝共聚和交聯(lián)，研究得較多的天然高分子有淀粉、纖維素、殼聚糖。國(guó)內(nèi)外研究用這3種天然材料對(duì)丙烯酰胺進(jìn)行改性已得了較大的進(jìn)展，并且在一些領(lǐng)域取得了較好的應(yīng)用效果。

（1）丙烯酰胺與淀粉接枝共聚

早期，研究較多的是在水或水-有機(jī)溶劑中用預(yù)幅射法使淀粉與丙烯酰胺接枝，并且形成大規(guī)模的制備方法。隨著單體與淀粉配比的增加，接枝產(chǎn)物中的淀粉含量也提高。當(dāng)單體與淀粉的摩爾比為1：1時(shí)，在劑量為（115-2）×10^-2M gy幅射下，聚丙烯酰胺的含量可達(dá)25%。在水介質(zhì)中。同時(shí)幅射法比預(yù)輻射法會(huì)產(chǎn)生更多的未參加接枝的聚丙烯酰胺。

淀粉和聚丙烯酰胺都是常用的造紙助劑，聚丙烯酰胺具有用量少、效果好的優(yōu)點(diǎn)，而淀粉來(lái)源豐富，價(jià)格低廉。它們單獨(dú)使用時(shí)易引起紙頁(yè)強(qiáng)度下降。利用淀粉與丙烯酰胺接枝共聚物中的羥基與紙頁(yè)纖維素的羥基形成氫鍵，可增加紙頁(yè)纖維間鍵的數(shù)目，提高紙頁(yè)中纖維間結(jié)合力，達(dá)到提高紙頁(yè)強(qiáng)度的目的。研究表明，淀粉含量為15%-20%的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的增強(qiáng)效果優(yōu)于單獨(dú)使用丙烯酰胺或淀粉，且價(jià)格比聚丙烯酰胺便宜。

（2）丙烯酰胺與纖維素的接枝共聚

在纖維素上接枝丙烯酰胺早有報(bào)道。以高碘酸鈉-硼氫化鈉或次氯酸鈉處理后的棉短絨在鹽引發(fā)下與丙烯酰胺接枝共聚，發(fā)現(xiàn)接枝速率隨體系中羥基含量的增加而變快。有人研究了由S₂O₈-引發(fā)丙烯酰胺與甲基纖維接枝。結(jié)果表明，隨著引發(fā)劑濃度的增加，接枝率增加，當(dāng)引發(fā)劑濃度為317×10^-4mol/L時(shí)接枝產(chǎn)率達(dá)較高。纖維素與丙烯酰胺接枝共聚時(shí)，可能產(chǎn)生丙烯酰胺均聚物，文獻(xiàn)報(bào)道，添加少量二乙烯基單體進(jìn)行交聯(lián)并利用惰性溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，可以達(dá)到減少均聚物的目的。

（3）殼聚糖與聚丙烯酰胺交聯(lián)

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)殼聚糖這一天然資源的研究開發(fā)日益活躍，特別是在造紙工業(yè)中研究應(yīng)用殼聚糖作造紙助劑方面的報(bào)道較多。殼聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式與纖維素相似，溶解時(shí)采用的酸性介質(zhì)與紙機(jī)紙時(shí)的酸性介質(zhì)相近。殼聚糖的成膜性和化學(xué)結(jié)構(gòu)特性可以使紙張纖維間耐水性鍵得到加固，從而使紙張表面強(qiáng)度和內(nèi)在強(qiáng)度提高，并提高表面平滑度和抗水性。如紙面用1%殼聚糖處理后，紙張的抗撕力強(qiáng)度和耐性大大加強(qiáng)，但不影響紙張的光澤度。