本文系统研究了瓜尔胶系列衍生物：阳离子羟丙基瓜尔胶(CHPG)、阳离子瓜尔胶一丙烯酰胺接枝共聚物(CGG-g-PAM)和羧甲基瓜尔胶一丙烯酰胺一甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝共聚物(AC-GG)的合成、表征及助留助滤性能，以充分利用这一富产资源，开发环保、高效造纸过程助剂，以适应湿部过程白水封闭循环和废纸大量回用，阴离子垃圾富集等新需求。 通过一步泥浆法制备了CHPG，研究了先阳离子后羟丙基醚化工艺的影响因素。确定了最佳醚化反应条件。并用红外光谱和<13>C-NMR表征了CHPG结构，证实了阳离子化和羟丙基化发生在瓜尔胶糖单元的C6位置，处于主链内侧的C2和C3没有发生反应。DTG数据表明CHPG的热稳定性能稍好于瓜尔胶原粉。 低温(10℃)合成了阳离子瓜尔胶和丙烯酰胺的接枝聚合物，考察了硫酸铈铵引发剂浓度、单体浓度、接枝底物浓度、pH和反应温度对接枝反应转化率、接枝率和接枝效率及产品分子量的影响，确定了最佳聚合反应条件。瓜尔胶部分阳离子取代有利于其与丙烯酰胺的接枝聚合，聚合速度明显高于未取代瓜尔胶。聚合反应的表观活化能由GG-g-PAM的32.27 KJ/mol降到CGG-g-PAM的8.09KJ/mol，并推测了聚合机理。用FT-IR，<13>C-NMR和X-射线表征了CGG-g-PAM结构，用SEM观察CGG-g-PAM的表面形态，DTG数据表明CGG-g-PAM的热稳定性能好于阳离子瓜尔胶和聚丙烯酰胺。 创新性研究KMnO<,4>/H<+>引发羧甲基瓜尔胶(CMGG)和丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)二元单体的水溶液接枝共聚反应，研究了引发剂浓度、二元单体浓度、反应温度、反应时问、pH以及CMGG的取代度、浓度、助剂尿素等对接枝聚合的影响，及对两性瓜尔胶(AC-GG)阳电荷密度(γ)和特性粘数(η)的作用规律，确定了最佳合成条件。用FT-IR和<13>C-NMR谱图表征AC-GG分子结构。扫描电镜(SEM)观察接枝产品的表面形态。DTG曲线表明AC-GG的耐热性能相比瓜尔胶原粉有很大提高但比CMGG-g-PAM的热分解温度降低。首次系统提出KMnO<,4>/H<+>引发羧甲基瓜尔胶产生骨架自由基的机理，并推导聚合反应速率方程式，计算两单体的竞聚率。 研究了不同取代度CHPG对废纸脱墨浆的助留助滤性能。0.6％CHPG(相对于绝干浆)使细小组分的单程留着率(FPR)从空白的28.8％提高到76.8％，打浆度从空白的46°SR下降到26°SR，使浆料Zeta电位自-30mv上升到.5mv。 CGG-g-PAM和聚合氯化铝(PAC)配合使用能够促进漂白桉木硫酸盐浆细小组分的留着。当CGG-g-PAM2用量为0.04％，PAC用量为0.4％，使细小组分的FPR自空白的45％提高到75％，打浆度自空白的46°SR下降到30°SR，使浆料Zeta电位自-19.4mv上升到-7.8mv。中等分子量的CGG-g-PAM2的助留助滤效果更好。 两性瓜尔胶能够提高废新闻纸浆中细小组分的助留助滤效果。研究了AC-GG的特性粘数、阳电荷密度和羧甲基瓜尔胶取代度等对留着率的影响。当两性瓜尔胶接枝共聚物(AC-GG)用量为0.06％，PAC用量为0.8％时，使废新闻纸浆细小组分的FPR比空白提高了56.50％，打浆度自空白的53°SR下降到33°SR，AC-GG对浆料Zeta电位的提高没有贡献，表明该助剂以吸附架桥机理促进细小纤维和填料的留着，从而避免了湿部电荷反转的危害。两性瓜尔胶具有明显的两性特征(存在等电点)，具有很好的抗无机盐能力，在高电导率(=6000μs/cm)时，FPR反而有上升趋势。能够用于白水封闭循环和二次纤维回用系统。