淀粉基陽離子苯丙無皂乳液的合成與應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的漿內(nèi)施膠一般對紙張表面強(qiáng)度提高影響不大，通過表面施膠可以進(jìn)一步提高紙張的施膠度，同時(shí)賦予紙張具有良好的表面性能和特殊的應(yīng)用性能，近年得到了較快的發(fā)展。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用無皂乳液聚合技術(shù)，通過乳液接枝共聚的方法，以過硫酸鉀為引發(fā)劑，以氧化淀粉(OS)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)為主要原料，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為陽離子單體，丙烯酸(AA)為功能性單體，制備了可用于紙張表面施膠的淀粉基陽離子苯丙乳液。通

2、過對影響反應(yīng)的各要素分析，探討了聚合的條件和因素對產(chǎn)品性能的影響，確定了最佳的聚合工藝，并對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。最后對自制乳液的表面施膠效果進(jìn)行應(yīng)用，并與市售苯丙乳液施膠效果進(jìn)行對比。主要的研究結(jié)果如下：
　　 (1)實(shí)驗(yàn)得到的聚合物乳液的最佳工藝條件為：在攪拌速度為300r/min的條件下，分批次滴加單體總質(zhì)量2％的引發(fā)劑，控制反應(yīng)溫度為（80±2）℃，氧化淀粉用量為m（淀粉）：｛m(St)+m（BA）}=1：3，軟硬

3、單體配比為m(St)：m(BA)=1.5:1，陽離子單體DMC用量為單體總質(zhì)量的0.8％時(shí)，丙烯酸用量為單體總質(zhì)量的2.0％，反應(yīng)2.5h，可得到最佳性能的陽離子聚合物乳液。
　　 (2)最佳條件下合成的乳液的外觀為乳白色泛細(xì)膩藍(lán)光，固含量為35％，粘度38.6mPa.s，pH值5.5，在較寬泛的pH值范圍內(nèi)性能穩(wěn)定，儲存性良好，乳膠粒徑326nm，乳膠膜的剝離強(qiáng)度和吸水率分別為23.58N·mm-1和13.4％。
　　

4、 (3)聚合物紅外譜圖表明淀粉成功地與單體發(fā)生了接枝共聚反應(yīng)；熱重分析顯示該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為52℃，滿足紙張表面施膠的需要；Zeta電位測得乳液的最低電位為+29mV，具有較強(qiáng)的陽離子性；利用透射電鏡觀察到乳膠粒子粒徑在300nm左右，外觀為規(guī)則球形；通過掃描電鏡觀察到施膠后與紙張纖維間發(fā)生交聯(lián)，紙張強(qiáng)度和耐水性都得到了提高；其接觸角為109.1°，具有較強(qiáng)的耐水性。
　　 (4)聚合物中引入了氧化淀粉，能夠改善其成膜性

5、和膠膜強(qiáng)度。陽離子單體DMC的引入，起到一定的乳化作用，兩者的共同使用可以使乳液更加穩(wěn)定。在氧化淀粉用量為m（淀粉）：｛m(St)+m(BA)｝=1：3，軟硬單體配比為m(St):m(BA)=1.5:1，陽離子單體DMC用量為單體總質(zhì)量的0.8％時(shí)，丙烯酸用量為單體總質(zhì)量的2.0％時(shí)，乳膠膜的吸水率最低，剝離強(qiáng)度最高，表面施膠效果最好。
　　 (5)選擇最佳的合成工藝制備的陽離子乳液對紙張進(jìn)行表面施膠發(fā)現(xiàn)：當(dāng)乳液的用量為紙張定量