水性環(huán)保型濕強(qiáng)樹(shù)脂的合成及其在造紙工業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、本文研究了兩種用于紙張?jiān)鰪?qiáng)的水性環(huán)保型樹(shù)脂的合成及其在制漿造紙中的應(yīng)用。論文首先討論了以淀粉為軟段的淀粉-TDI共聚乳液的合成。討論了在聚氨酯預(yù)聚體的合成過(guò)程中，合成終點(diǎn)的選擇對(duì)合成產(chǎn)物的影響，封閉過(guò)程中預(yù)聚體的NCO基團(tuán)隨時(shí)間的變化以及封閉后聚氨酯乳液的封閉率。研究發(fā)現(xiàn)，合成聚氨酯預(yù)聚體過(guò)程中，溫度應(yīng)控制在60～70℃，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)；封閉過(guò)程中，溫度要控制在5℃以下，封閉時(shí)間為25分鐘。通過(guò)紅外光譜證實(shí)淀粉上的-OH與甲苯-2，4

2、-二異氰酸酯(TDI)的-NCO基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，合成了淀粉-TDI共聚乳液。將淀粉-TDI聚合乳液用于紙張涂布，紙張的抗張強(qiáng)度、濕強(qiáng)度、撕裂度和耐破度均有明顯的提高，尤其是濕強(qiáng)度，提高到了5.19倍，濕/干強(qiáng)度比達(dá)到了18.0％。用于濕部添加時(shí)，其效果受pH值，乳液添加量及硫酸鋁添加順序等因素的影響。當(dāng)pH值為5～6，乳液添加量為0.3％～0.4％，先加入乳液后加硫酸鋁時(shí)，所得紙張物理強(qiáng)度最好，濕/干強(qiáng)度比可達(dá)到17.2％。 本文

3、討論了水性環(huán)氧丙烯酸光敏樹(shù)脂的合成及其在制漿造紙中的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出合成造紙用水性環(huán)氧光敏樹(shù)脂的最佳工藝：環(huán)氧丙烯酸光敏樹(shù)脂(EA樹(shù)脂)的合成溫度為95℃，反應(yīng)時(shí)間約4小時(shí)，阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚，用量為0.25％，催化劑為N，N-二甲基苯胺，用量為1.0％，丙烯酸酸當(dāng)量/環(huán)氧當(dāng)量=1.00:1.00;馬來(lái)酸酐改性EA樹(shù)脂的反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為1h，催化劑為四甲基溴化銨，用量為1.0％，馬來(lái)酸酐酸酐當(dāng)量/羥基當(dāng)量=1.00:1.

4、00，中和劑為三乙醇胺，中和pn值為6～7。 經(jīng)水性環(huán)氧光敏樹(shù)脂涂布的紙張物理強(qiáng)度顯著提高，當(dāng)固含量為40％，涂布量控制在15g/m2左右時(shí)，紙張的物理強(qiáng)度最好，濕/干強(qiáng)度比達(dá)到最大值19.6％,達(dá)到了作為紙張濕強(qiáng)劑的要求。水性環(huán)氧丙烯酸光敏樹(shù)脂在紙張濕部中的應(yīng)用的影響因素較多：包括水性環(huán)氧丙烯酸光敏樹(shù)脂的用量，漿水體系的pH值，硫酸鋁的用量等。根據(jù)掃描電鏡和纖維酶酶解所得紅外光譜分析的結(jié)果證實(shí)水性光敏樹(shù)脂經(jīng)光固化作用與纖維素大

5、分子形成了互穿結(jié)構(gòu)，并影響了纖維素的潤(rùn)脹和水解，從而增加了紙的強(qiáng)度，尤其是濕強(qiáng)度。 用聚乙二醇-400對(duì)水性環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行了改性，降低樹(shù)脂的粘度，優(yōu)化樹(shù)脂的性能。將改性后的樹(shù)脂應(yīng)用于紙張的涂布及濕部添加中發(fā)現(xiàn)，其效果均稍優(yōu)于改性以前。以涂布為例，當(dāng)固含量為40％，涂布量為15g/m2時(shí)，濕/干強(qiáng)比達(dá)到19.8％。這是由于PEG-400柔性鏈的引入，使得樹(shù)脂的粘度下降，樹(shù)脂的滲透性得到改善，同時(shí)由于增加了樹(shù)脂的鏈長(zhǎng)，可以使較遠(yuǎn)