乳液型邻苯二甲酸二烯丙酯树脂浸渍纸的研究

摘要

邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)树脂质地坚韧，耐热耐水，不易龟裂，耐候性好，适合用于人造板表面装饰。目前DAP树脂浸渍纸工艺主要是采用溶液浸渍法，需要消耗大量有机溶剂，这提高了生产成本，增加了生产风险，危害人体健康，因而严重阻碍了DAP树脂浸渍纸的工业化生产。为了革除上述弊端，本研究摒弃了溶液浸渍法，着力于开发乳液型DAP树脂浸渍纸生产工艺，力求做到“绿色生产、绿色消费”。 本研究首先采用溶液聚合的方法使DAP达到一定的转化率和聚合度。研究选用乙醇作为溶剂，比较了AIBN和BPO的引发效果，结果发现AIBN的引发效率高于BPO。研究还发现DAP聚合存在着自阻聚和交联两种反应趋势的竞争，而反应温度对竞争结果有直接影响。经过分析比较，最终确定溶液聚合工艺为DAP:乙醇:AIBN=100:30:2，反应温度为80℃，时间4～5h。反应过后DAP的转化率达到40％以上，聚合物是可溶可熔的预聚体，具备进一步交联固化的潜力。 研究工作的第二步是将DAP溶液聚合产物乳化。通过分析比较不同乳化剂配方的乳液稳定性，发现配比为树脂(包括残余单体)：H<,2>O:SLDS:OP-10:PVA-1788=100:70:1.33:0.67:0.5的乳液体系的稳定性较为理想。研究借助胶体磨将乳化液磨制成细致均匀的乳液，通过粒度分析发现高速磨切能细化乳胶粒，提高乳液稳定性，合适的磨切工艺是5000r/min下磨制3～4min。 在成功制得稳定的DAP浸渍乳液后，本研究用其浸渍牛皮纸，经干燥、热压后制成装饰板。在大量试验数据基础上，借助二元线性回归法，研究发现：干燥温度越高，时间越长，浸渍纸的浸胶量越低，预固化度越高；干燥的温度和时间对于浸渍纸的浸胶量和预固化度有着显著的影响，其中温度的影响要大于时间；合适的干燥工艺是110℃下干燥30min，浸渍纸的浸胶量为1.8左右，预固化度0.5左右。 在确定浸渍干燥工艺的基础上，初步探讨了热压工艺各要素对成板强度的影响。结果发现，热压温度在130℃～150℃之间，压强、时间分别在0.2MPa和20min左右是较合适的工艺参数范围。在此基础上，本研究设计了正交试验，以成板的拉伸强度为评价指标，通过考察热压温度、压强、时间三个影响因子，进一步确定了最佳的浸渍纸热压工艺为：温度140℃，压强0.2MPa，时间30min。

目录

文摘

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致谢

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 DAP的性能及应用

1.2.1 DAP的分子结构与特性

1.2.2 DAP树脂的应用

1.3 DAP的聚合方法

1.3.1 溶液聚合

1.3.2 乳液聚合

1.4 DAP树脂在浸渍纸装饰板方面的应用

1.4.1 溶液型DAP树脂浸绩纸基本工艺

1.4.2 DAP树脂在装饰板领域的应用情况

1.4.3 DAP乳液在浸渍纸领域的应用

1.5 研究目的、内容及创新点

1.5.1 研究内容

1.5.2 创新点

2 DAP聚合物的合成研究

2.1 实验部分

2.1.1 原料与试剂

2.1.2 实验仪器

2.1.3 基本合成方法

2.2 分析测试

2.2.1 溶液粘度

2.2.2 聚合产物不挥发分含量

2.2.3 溶液聚合DAP单体转化率

2.2.4 聚合物分子量分布

2.2.5 红外分析

2.2.6 差示扫描量热分析

2.3 结果与讨论

2.3.1 基本反应原理

2.3.2 反应温度的影响

2.3.3 引发剂的比较

2.3.4 反应时间与聚合体系粘度的关系探讨

2.3.5 聚合物表征

2.3.6 红外分析

2.3.7 DAP溶液聚合工艺配方

2.4 小结

3 乳液制备部分

3.1 实验部分

3.1.1 原料与试剂

3.1.2 实验仪器

3.1.3 乳液制备方法

3.1.4 分析测试

3.1.5 配方和工艺设计

3.2 结果与讨论

3.2.1 乳化剂对于乳液性能的影响

3.2.2 稳定胶体对乳液性能的影响

3.2.3 胶体磨磨切工艺对乳液性能的影响

3.2.4 蒸发剩余物含量对乳液性能的影响

3.2.5 树脂聚合程度对乳液性能的影响

3.2.6 乳液质量指标

3.3 小结

4 浸渍、干燥和热压工艺研究

4.1 实验部分

4.1.1 原料与试剂

4.1.2 实验仪器

4.1.3 浸渍、干燥和热压原则工艺

4.2 分析与测试

4.2.1 浸渍纸质量指标

4.2.2 装饰板质量指标

4.2.3 差示扫描量热分析

4.3 结果与讨论

4.3.1 浸渍、干燥及热压基本工艺探讨

4.3.2 引发剂对浸渍乳液性能的影响

4.3.3 干燥工艺对浸渍纸性能的影响

4.3.4 装饰板热压工艺优化

4.4 小结

5 结论及建议

5.1 主要结论

5.2 对未来研究的建议

参考文献