陰離子自交聯無皂苯丙乳液的制備及在造紙涂布中的應用研究.pdf

1、隨著印刷技術的不斷進步，印刷行業(yè)對紙張的性能的要求在不斷提高，如何提高紙張的表面強度，施膠度，平滑度，挺度，減少紙張的掉毛，掉粉現象，提高產品的質量檔次，以適應當今印刷行業(yè)高速印刷的需求，是我國造紙行業(yè)多年來十分關注并急需解決的問題。
　　 本文以聚乙烯醇（PVA）為高分子分散劑，N-羥甲基丙烯酰胺（HMAM）為自交聯單體，以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）、丙烯酸十八酯（ODA）為主要單體，采用無皂種子

2、乳液聚合法制備了一種具有優(yōu)異施膠效果的陰離子自交聯苯丙乳液。通過對產物外觀、粘度、穩(wěn)定性及其對紙張的施膠度、表面強度、耐折度和環(huán)壓強度的測定，探討了制備自交聯苯丙乳液的較佳合成工藝。通過紅外光譜（IR）、動態(tài)激光粒徑分析（DLLS）、差示掃描量熱（DSC）等對乳液粒徑及其分布和共聚物熱轉變性能及微相結構進行了表征。并研究了乳液的穩(wěn)態(tài)流變性。研究結果表明：
　　 （1）較佳的合成工藝：無皂種子乳液聚合法；軟硬單體比例n（BA）/n

3、（St）=1.0，w（PVA）=6％，w（ODA）=10％，w（HMAM）=6％，w（MAA）=8％，聚合反應溫度為80-85℃，在反應初期加入1/10的單體及1/3的引發(fā)劑，反應30min，然后在1-2h內緩慢滴加完剩余單體及引發(fā)劑，繼續(xù)反應2h。冷卻出料，即得產品。
　　 （2）流變性測試表明，自交聯苯丙乳液為非牛頓流體，有一定的假塑性和觸變性，表觀粘度隨切變速率的變化規(guī)律呈現一定的切力變稀特征。
　　 （3）紅外（

4、FT-IR）證實了樹脂中各單體單元的存在。透射電鏡（TEM）分析顯示乳液粒子呈規(guī)則的球形，顆粒表面光滑，粒子分布較為均一，經動態(tài)激光光散射（DLLS）分析可知乳膠粒平均粒徑為114.4nm。DSC測定結果顯示聚合物的玻璃化轉變溫度為40℃。原子力顯微鏡（AFM）分析表明樹脂成膜表面相對平整、光滑、均勻，且有交聯跡象，有利于增加耐水性和力學強度。
　　 （4）單獨使用自交聯苯丙乳液進行表面施膠時具有優(yōu)異的施膠效果。當以質量分數為1

5、％的聚合物乳液進行表面施膠時，紙張施膠度可達43.0s，表面強度達3.2 m/s，耐折度88次，環(huán)壓強度達7.46 KN.m/g。聚合物乳液與淀粉和PVA有良好的適配性，當聚合物和淀粉質量配比達到4：1時，施膠度、表面強度以及耐折度與單獨使用聚合物乳液時變化不大，環(huán)壓強度達7.68 KN，m/g；當聚合物與PVA質量比達到2：1時，施膠度變化不大，表面強度達3.65 m/s，耐折度92次，環(huán)壓強度達8.40 KN.m/g。這說明復合施膠

6、可取得優(yōu)異的施膠效果。
　　 （5）采用電子掃描電鏡（SEM）從微觀角度來觀察紙頁纖維形態(tài)及其表面的變化情況。觀察到經表面施膠處理后，紙樣表面的纖維均編織緊密，細小纖維互相粘結成片后和較粗纖維貫串起來，纖維編織的更加緊密，空隙率降低，纖維間隙有片狀膠料的粘結填充。紙張的抗水性和強度性能都有所提高。
　　 （6）.通過對施膠后的紙張接觸角的分析可以看出：當以0.5％的苯丙乳液進行施膠時，紙張接觸角達88°，以1％的苯丙乳液