麥草化機(jī)漿制漿廢液改性酚醛樹(shù)脂的合成及應(yīng)用.pdf

1、本論文對(duì)麥草化機(jī)漿制漿廢液改性熱固型酚醛樹(shù)脂的合成工藝及合成產(chǎn)物應(yīng)用于再生瓦楞原紙的增強(qiáng)作用進(jìn)行了研究。
　　 首先對(duì)固含量為28.2%的麥草化機(jī)漿制漿廢液進(jìn)行酚化改性,然后將改性產(chǎn)物替代部分苯酚合成了熱固型制漿廢液.酚醛樹(shù)脂(酚廢樹(shù)脂)。采用正交試驗(yàn)對(duì)廢液酚化改性的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化處理,并利用傅里葉紅外光譜分析和探討廢液酚化改性的機(jī)理。通過(guò)正交試驗(yàn)得出麥草化機(jī)漿制漿廢液酚化改性的較佳工藝條件為:酚化改性溫度105℃,改性時(shí)間1

2、50min,NaOH的用量為n(氫氧化鈉):n(苯酚)=0.4:1。
　　 利用酚化改性后的麥草化機(jī)漿制漿廢液替代部分苯酚合成了熱固型制漿廢液-酚醛樹(shù)脂(酚廢樹(shù)脂),對(duì)影響樹(shù)脂性能的因素如廢液用量、酚醛比、催化劑用量以及反應(yīng)時(shí)間等進(jìn)行了研究。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出酚廢樹(shù)脂合成的較佳工藝條件為:麥草化機(jī)漿制漿廢液的用量(以廢液固形物含量計(jì))為替代20.0%的苯酚的用量,甲醛與苯酚的摩爾比為2.0:1,氫氧化鈉與苯酚的摩爾比0.4:1,加成

3、反應(yīng)溫度為65℃,加成反應(yīng)時(shí)間為1.5h,縮聚反應(yīng)溫度為83℃,縮聚反應(yīng)時(shí)間為2.5h。在酚廢樹(shù)脂合成的基礎(chǔ)上,用脲進(jìn)一步替代15.0%～35.0%的苯酚,合成了制漿廢液-脲-酚醛樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱酚脲樹(shù)脂)。通過(guò)檢測(cè)合成樹(shù)脂的剝離強(qiáng)度和固含量得出脲的用量為25.0%的苯酚用量時(shí),合成酚脲樹(shù)脂的性能最佳。在酚脲樹(shù)脂合成的基礎(chǔ)上,用乙二醛替代3.0%～28.0%的甲醛,合成了制漿廢液-脲-乙二醛-酚醛樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱酚乙樹(shù)脂)。通過(guò)檢測(cè)合成樹(shù)脂的剝離強(qiáng)

4、度和固含量得出乙二醛的用量為13.0%的甲醛用量時(shí),合成酚乙樹(shù)脂的性能最佳。根據(jù)三種改性酚醛樹(shù)脂的較佳合成工藝,制備了改性酚醛樹(shù)脂的最終試樣,并對(duì)三種改性酚醛樹(shù)脂的Ph值、粘度、固含量、游離酚、游離醛以及剝離強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示改性酚醛樹(shù)脂的性能指標(biāo)要優(yōu)于未改性的熱固型酚醛樹(shù)脂,其中酚脲樹(shù)脂的綜合性能最佳。
　　 采用傅里葉紅外光譜和熱重分析對(duì)合成的樹(shù)脂進(jìn)行了分析和表征,對(duì)改性酚醛樹(shù)脂的合成機(jī)理和固化機(jī)理進(jìn)行了探討。由合

5、成樹(shù)脂的紅外光譜分析可知,改性酚醛樹(shù)脂和熱固型酚醛樹(shù)脂的特征官能基團(tuán)類似,故其結(jié)構(gòu)基本一致。由熱重分析可知,改性酚醛樹(shù)脂的分解溫度較酚醛樹(shù)脂降低,最終的殘?jiān)室矞p少,表明其熱穩(wěn)定性不如酚醛樹(shù)脂。
　　 最后,采用表面施膠的方法將合成的改性酚醛樹(shù)脂應(yīng)用于再生瓦楞原紙的增強(qiáng),通過(guò)檢測(cè)紙張的物理強(qiáng)度來(lái)反映合成產(chǎn)物性能的優(yōu)劣。對(duì)比未經(jīng)表面施膠處理的再生瓦楞原紙,采用合成樹(shù)脂增強(qiáng)的紙張的環(huán)壓強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度均有提高,合成樹(shù)脂應(yīng)用的較佳工藝條