環(huán)氧丙烯酸酯的合成、改性及其應(yīng)用于造紙濕強(qiáng)劑的研究.pdf

1、隨著造紙行業(yè)的發(fā)展,濕強(qiáng)紙的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,濕強(qiáng)劑在造紙行業(yè)中也越來越重要。隨著人們環(huán)保和低碳意識的加強(qiáng),尋求一種新型環(huán)保、節(jié)能型的造紙濕強(qiáng)劑成為造紙行業(yè)需要解決的重要問題。本文立足于全新的紙頁交聯(lián)機(jī)理——不飽和雙鍵通過自由基聚合在纖維間形成疏水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以限制纖維的吸水潤脹,從而提高紙張濕強(qiáng)度。合成了帶有不飽和碳碳雙鍵的環(huán)氧丙烯酸酯(EA),對其進(jìn)行水溶改性得到水溶環(huán)氧丙烯酸酯(EB),并對其作為濕強(qiáng)劑應(yīng)用于造紙進(jìn)行了研究。

2、　　 研究了各合成反應(yīng)條件對EA的影響,其中反應(yīng)溫度、催化劑用量對其合成影響最大。結(jié)果表明合成EA較佳反應(yīng)條件:丙烯酸與環(huán)氧基反應(yīng)摩爾比為1.05:1;反應(yīng)溫度95℃;催化劑為N,N-二甲基乙醇胺,加入量為體系的1.0％(wt％);阻聚劑為對苯二酚,加入量為體系總量的0.5％(wt％)。
　　 實(shí)驗(yàn)通過EA與順丁烯二酸酐反應(yīng),制備了EB,確定了其較佳反應(yīng)條件:溫度控制在80℃,反應(yīng)1h,催化劑N,N-二甲基乙醇胺,用量為反應(yīng)體

3、系質(zhì)量的1.0％(wt％)。對影響EB水溶性因素進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,羧基含量越高、中和度越高,水溶性越好。
　　 通過FT-IR和FT-RAMAN對合成產(chǎn)物EA和EB進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,分析譜圖出現(xiàn)的特征譜帶,確認(rèn)了實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是與理論EA和EB相符合。
　　 對EB作為濕強(qiáng)劑的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn):EB屬于陰離子型樹脂,必須加入陽離子助留劑才能留著在纖維表面,適宜中性條件下抄紙成形,紫外熟化的效果最好。針葉木漂白漿(打漿度30°SR)

4、,pH為7～8,加入0.4％CPAM,再加入2.0％的EB,經(jīng)過紫外熟化(1kW,2min),濕強(qiáng)保留率達(dá)到19.01％,與空白樣比較提高了224％。研究還發(fā)現(xiàn)EB的添加對紙張干抗強(qiáng)、耐破度、撕裂度等其他性能影響不大,但能有效的提高紙張濕強(qiáng)度。EB作為濕強(qiáng)劑,具有環(huán)保無污染、熟化速度快、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文還研究了環(huán)氧丙烯酸酯作為濕強(qiáng)劑的作用機(jī)理。通過掃描電鏡(SEM)對紙張表面微觀分析,可以發(fā)現(xiàn)添加了EB的紙頁在纖維表