高固含量高效PAE樹脂濕強劑的合成及應用研究.pdf

1、PAE樹脂是一種環(huán)保型的濕強劑，在造紙行業(yè)擁有廣泛的市場。而目前市場上的PAE樹脂商品固含量低(一般在12％左右)，增濕強效果達不到預期，同時在干燥過程中會發(fā)生遷移，甚至導致紙面上PAE樹脂富集，從而使紙張手感柔軟度有所降低。本文針對這些問題，研究了用溶液縮聚結合熔融縮聚法合成PAE樹脂的工藝路線，通過正交試驗及單因素試驗優(yōu)化了合成工藝，得到了性能優(yōu)良的產(chǎn)品。 通過研究PAE樹脂在紙張中的遷移行為得出，在干燥過程中PAE樹脂會由

2、于對流作用和毛細管作用在紙張中朝熱源方向發(fā)生遷移。影響PAE樹脂遷移程度的主要因素包括干燥溫度、PAE樹脂的表觀粘度及陽離子度。干燥溫度越低，PAE樹脂的遷移量越小；PAE樹脂表觀粘度及陽離子度越大，其遷移量越小，并且表觀粘度對遷移量的影響要高于陽離子度。 通過正交試驗及極差分析研究在烷基化過程中反應體系發(fā)生凝膠的影響因素得出，影響凝膠的主要因素及影響程度順序為：體系pH值＞原料配比＞烷基化溫度＞終產(chǎn)物pH值＞固含量＞環(huán)氧氯丙烷

3、的滴加時間。當pH值＞7時，反應體系在短時間內(nèi)凝膠；當體系pH值≤7時，可保證反應穩(wěn)定進行。 以己二酸、二乙烯三胺和環(huán)氧氯丙烷為原料，首先用溶液—熔融二段縮聚法合成出預聚體聚酰胺，然后進行烷基化反應合成出PAE樹脂。通過正交試驗及極差分析研究得出在縮聚反應階段，各因素對預聚體聚酰胺表觀粘度的影響程度順序為：原料配比＞縮聚溫度＞縮聚時間。在烷基化反應階段，通過綜合評分法得出影響PAE樹脂綜合性能(包括表觀粘度、陽離子度、濕強度)的

4、主要因素及影響程度順序為：體系pH值＞原料配比＞烷基化溫度＞烷基化時間。進一步通過單因素試驗確定出了PAE樹脂的最優(yōu)合成工藝為：二乙烯三胺和己二酸的配比為1.05:1(摩爾比)，在180℃下縮聚反應150min生成預聚體聚酰胺；烷基化反應在75℃下進行，反應時間為70min，預聚體聚酰胺和環(huán)氧氯丙烷的配比為1:1.05(摩爾比)。所得PAE樹脂固含量為40％、表觀粘度為1375mPa·s、陽離子度為0.064mmol·g-1，當用量為1