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文檔簡介
1、由于森林資源的不足,使用木材纖維進(jìn)行造紙已經(jīng)難以滿足人們的需要。造紙原料的缺口促使世界把目光轉(zhuǎn)向了廢紙纖維。而隨著人們生活水平的提高,人們對紙張性能要求越來越高,因此,如何提高紙張的性能,成為了目前造紙行業(yè)關(guān)注的焦點,本實驗著重對提高強(qiáng)度性能方面進(jìn)行了研究。 水溶性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的二元體系,具有無毒、不污染環(huán)境的優(yōu)點。已被廣泛應(yīng)用于人造革、粘合劑、彈性體等領(lǐng)域。鑒于聚氨酯用于紙張濕強(qiáng)劑的研究空白,本文嘗試對水性封閉聚氨酯
2、進(jìn)行探索性研究,將乳液進(jìn)行紙張強(qiáng)度應(yīng)用。 本文選擇了甲苯-2,4-二異氰酸酯(2,4-TDI)、聚乙二醇(PEG-400)、酒石酸為主要原料,利用酒石酸來對預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈,使具備親水性,再通過封閉劑亞硫酸氫鈉對擴(kuò)鏈預(yù)聚物進(jìn)行封閉處理,以保存異氰酸基團(tuán)的活性,通過三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng),制備水溶性聚氨酯乳液。 探討了聚合過程中制備工藝條件中各因素對預(yù)聚體系和乳液粘度的影響,找出了實驗中較適宜的聚合工藝。 通過正交實驗從
3、原料單體用量、擴(kuò)鏈劑用量、擴(kuò)鏈溫度等方面對預(yù)聚物產(chǎn)生的影響進(jìn)行了探討,對實驗過程中不同階段的溫度進(jìn)行選擇,此外還對封閉劑的添加方式、封閉劑的用量以及封閉時間進(jìn)行了詳細(xì)的考察。系統(tǒng)分析了不同因素對聚合反應(yīng)的影響原因,最終確定了合成過程中的適宜條件。 本實驗確定的水性聚氨酯的制備條件是:反應(yīng)前對原料進(jìn)行脫水處理;確定攪拌強(qiáng)度150r/min;確定原料的投料次序為先加2,4-TDI,后滴加聚乙二醇,且投料摩爾比值為1.2;反應(yīng)初始階段
4、溫度控制為34℃,時間控制在30分鐘;擴(kuò)鏈劑用量控制在8﹪,擴(kuò)鏈溫度為70℃,擴(kuò)鏈時間為2小時;封閉劑用量與異氰酸酯基的比值為1.2,封閉時間為25分鐘,封閉溫度為30℃;乳化階段的中和度為100﹪。 此后進(jìn)一步進(jìn)行了應(yīng)用性嘗試,確定了所生成乳液進(jìn)行抄紙的適宜添加條件。本實驗適宜的濕部添加條件為:固化溫度120℃,固化時間30分鐘,制備濕強(qiáng)劑用量為0.8﹪~1﹪(相對絕干紙漿),助留劑用量為0.08﹪(相對絕干紙漿)。
5、采用FTIR對聚合過程的跟蹤分析結(jié)果表明:擴(kuò)鏈產(chǎn)物在2270cm<'-1> 和1728cm<'-1> 附近仍然有很強(qiáng)烈的吸收峰存在,C=O在1670cm<'-1>~1755cm<'-1> 附近仍然具有很強(qiáng)烈的吸收峰,表明擴(kuò)鏈階段體系中保留了大量的異氰酸酯基團(tuán)。進(jìn)行封閉處理后,在2270cm<'-1>處的異氰酸酯基團(tuán)的吸收峰逐漸消失,這表明預(yù)聚物中異氰酸酯基含量經(jīng)過封閉劑的作用消耗嚴(yán)重,而同時N-H的吸收峰在3180cm<'-1>~348
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