两性丙烯酸酯乳液表面施胶剂与改性PVA增强剂的研究

摘要

随着印刷技术的不断进步，印刷行业对纸张的适印性能的要求在不断提高，从而极大促进了合成表面施胶剂及表面增强剂的研究和发展。合成表面施胶剂的应用日益受到造纸行业的重视，它与造纸原料结构调整、印刷方式多样化、高速化和纸制品高品质化的发展趋势等有关。具有表面增强作用的化学品进行涂布处理能够直接作用于纸页表面，克服了内添加助剂存在的诸如纸机系统污染、起泡、高温操造等一系列操作性问题。本试验制备了两性聚丙烯酸脂乳液表面施胶剂和乙二醛改性聚乙烯醇表面增强剂，并进行了应用试验。论文的重要研究如下： 1、以PVA为分散剂，甲基丙烯酸(MAA)，苯乙烯(St)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体，通过无皂乳液共聚反应制备了一种两性聚合物乳液表面施胶剂。讨论了反应条件的变化对乳液稳定性及施胶应用效果的影响，确定了较佳的合成条件：采用种子聚合法，n(DMC)/n(MMA)/n(BA)/，2(St)：1：1.5：1.6：2.4，w(KSP)=0.6％，反应温度85℃，反应时间4h。DSC测量出玻璃化温度为56.8℃；TEM显示出乳胶粒呈球状；粒径分析显示乳液平均粒径为107nm。以2.0％的聚合物乳液进行表面施胶时，可使施胶度达到13s，拉毛速率达到29m．s<'-1>。 2、乙二醛与聚乙烯醇(PVA)反应制备了一种纸张增强剂，讨论了反应时间及m(乙二醛)/m(PVA)的变化对改性PVA水溶液的黏度的影响。红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)对改性PVA的结构做了表征，表明乙二醛与PVA发生了一定的交联反应。改性条件为80℃、120mi n时，制备的产品具有理想的稳定和增强性能。m(乙二醛)/m(PVA)为0.1和w(改性PVA)=1.0％时，纸张的耐折度可以提高31％，抗张强度可以提高22％；m(乙二醛)/m(PVA)为0.3时，纸张的撕裂度可提高25％，拉毛速度可提高17％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1表面施胶

1.1.1表面施胶的意义

1.1.2表面施胶的作用机理

1.1.3表面施胶的方法

1.1.4表面施胶剂的需求现状和发展趋势

1.1.5合成表面施胶剂

1.2无皂乳液聚合的研究进展

1.2.1概况

1.2.2无皂乳液聚合的成核机理

1.2.3无皂乳液聚合的增长机理

1.2.4无皂乳液聚合稳定性的影响因素

1.2.5无皂乳液的应用及发展前景

1.3两性造纸化学品的研究进展

1.3.1两性聚丙烯酰胺的制备及应用

1.3.2两性淀粉的制备及应用

1.4聚乙烯醇的改性研究进展

1.4.1 PVA的前期共聚改性

1.4.2 PVA的后期改性方法

1.5聚乙烯醇在造纸行业中的应用

1.5.1纸张涂布加工用的颜料粘合剂

1.5.2纸和纸板的施胶剂

1.5.3纸和纸板加工用粘合剂

1.6本课题的意义

1.7本课题的任务

2两性聚丙烯酸酯表面施胶剂的合成

2.1实验

2.1.1实验原料

2.1.2实验仪器

2.1.3合成工艺

2.1.4实验原理

2.1.5性能检测及方法

2.2结果与讨论

2.2.1单体配比的确定

2.2.2引发剂KSP用量的确定

2.2.3 PVA用量的确定

2.2.4反应条件对转化率的影响

2.2.5产品表征

2.3结论

3乙二醛改性PVA

3.1实验

3.1.1实验原料

3.1.2实验仪器

3.1.3合成工艺

3.1.4实验原理

3.1.5性能检测及方法

3.2结果与讨论

3.2.1影响改性PVA水溶液黏度的因素

3.2.2反应条件的确定

3.2.3产品表征

3.3结论

4应用部分

4.1实验

4.1.1实验原料

4.1.2表面施胶工艺

4.1.3表面涂布工艺

4.1.4纸页性能测试

4.1.5纸页表面形态扫描电镜分析

4.2结果与讨论

4.2.1单独使用合成胶料对纸张的影响

4.2.2单独使用改性PVA对纸张的影响

4.2.3胶乳和PVA复配应用

4.2.4测试结果与讨论

5结论

5.1两性聚丙烯酸酯表面施胶剂的合成

5.2乙二醛改性PVA

5.3进一步的工作

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录