改善苯丙乳液表面施膠劑應(yīng)用性能的研究.pdf

1、分類號(hào)：TS7275密級(jí)：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：11801007改善苯丙乳液表面施膠劑應(yīng)用性能的研究StudyontheImprovementofStyrene—ButylAcrylateEmulsioninSurfaceSizingPerformance專業(yè)名稱：制漿造紙工程指導(dǎo)教師姓名：胡惠仁教授研究生姓名：周英鵬申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士論文提交日期：2014年3月論文課題來源：自選課題學(xué)位授予單位：天津

2、科技大學(xué)摘要隨著造紙工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)紙張的質(zhì)量要求也逐步提高。表面施膠因其優(yōu)異的使用性能而受到越來越多造紙企業(yè)的青睞。表面施膠可以有效地改善紙張的強(qiáng)度性能、印刷適性、形穩(wěn)性、抗水和抗油性能等。表面施膠劑種類繁多，其中苯乙烯丙烯酸酯乳液(簡(jiǎn)稱“苯丙乳液”)表面施膠劑具有制備工藝簡(jiǎn)單、使用方便以及性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。本文主要探討了兩種苯丙乳液的合成方法，并通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了各自的制備條件。第一種方法是以低取代度陽離

3、子淀粉(CS8)作為分散介質(zhì)，通過CS一8與苯乙烯和丙烯酸丁酯等單體進(jìn)行接枝共聚制備高性價(jià)比的苯丙乳液。在此基礎(chǔ)上引入功能單體(陽離子單體、抗水單體和交聯(lián)型單體)提高苯丙乳液的施膠性能。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件為：CS。8和單體質(zhì)量比為1：2，CS8預(yù)處理后粘度為18～25mPaS，F(xiàn)eS04和H202(有效含量30％)用量分別占單體總質(zhì)量的2％。和10％，苯乙烯和丙烯酸丁酯質(zhì)量比為15：1。優(yōu)先選擇甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)作為陽離子單體，松

4、香為抗水單體，乙二醛為交聯(lián)型單體，0【苯乙烯線性二聚體為鏈轉(zhuǎn)移劑，攪拌速度設(shè)置為180rpm，反應(yīng)溫度為90℃。第二種方法是以自制陽離子聚合物作為分散介質(zhì)，制備性能優(yōu)異的苯丙乳液。該法分為兩步。首先在第一步中苯乙烯、丙烯腈和DM通過本體聚合得到共聚物，該共聚物與醋酸反應(yīng)形成胺鹽，替代CS一8進(jìn)行下一步苯丙乳液聚合反應(yīng)。當(dāng)苯乙烯、丙烯腈、DM和醋酸的質(zhì)量比為8：2：4：6時(shí)所制備的聚合物基苯丙乳液施膠性能最好。通過添加少量的聚乙二醇和鏈轉(zhuǎn)

5、移劑可以有效地改善陽離子聚合物的分散狀態(tài)，也有利于下一步乳液聚合反應(yīng)。最后選用A12(S04)3輔助施膠，BTHPNaHS03作為后處理劑消除殘余單體，可以進(jìn)一步改善苯丙乳液的應(yīng)用性能。檢測(cè)苯丙乳液在瓦楞原紙表面施膠中的應(yīng)用效果。測(cè)量乳液的電荷密度、粒徑以及zeta電位，并對(duì)兩種乳液產(chǎn)品進(jìn)行紅JI矛H熱重分析。淀粉基苯丙乳液粒徑為778nm，電荷密度為0081mmol／g，zeta電位為1527mV。單面施膠后紙張的Cobb60為210