高固含量高效PAE樹脂濕強(qiáng)劑的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、PAE樹脂是一種環(huán)保型的濕強(qiáng)劑，在造紙行業(yè)擁有廣泛的市場(chǎng)。而目前市場(chǎng)上的PAE樹脂商品固含量低(一般在12％左右)，增濕強(qiáng)效果達(dá)不到預(yù)期，同時(shí)在干燥過程中會(huì)發(fā)生遷移，甚至導(dǎo)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(duì)這些問題，研究了用溶液縮聚結(jié)合熔融縮聚法合成PAE樹脂的工藝路線，通過正交試驗(yàn)及單因素試驗(yàn)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(huì)由

2、于對(duì)流作用和毛細(xì)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?。籔AE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(duì)遷移量的影響要高于陽離子度。 通過正交試驗(yàn)及極差分析研究在烷基化過程中反應(yīng)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?yàn)椋后w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(shí)間。當(dāng)pH值＞7時(shí)，反應(yīng)體系在短時(shí)間內(nèi)凝膠；當(dāng)體系pH值≤7時(shí)，可保證反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)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(yù)聚體聚酰胺，然后進(jìn)行烷基化反應(yīng)合成出PAE樹脂。通過正交試驗(yàn)及極差分析研究得出在縮聚反應(yīng)階段，各因素對(duì)預(yù)聚體聚酰胺表觀粘度的影響程度順序?yàn)椋涸吓浔龋究s聚溫度＞縮聚時(shí)間。在烷基化反應(yīng)階段，通過綜合評(píng)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(qiáng)度)的

4、主要因素及影響程度順序?yàn)椋后w系pH值＞原料配比＞烷基化溫度＞烷基化時(shí)間。進(jìn)一步通過單因素試驗(yàn)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(yīng)150min生成預(yù)聚體聚酰胺；烷基化反應(yīng)在75℃下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為70min，預(yù)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(dāng)用量為1