鈦白粉懸浮穩(wěn)定劑的制備及在紙張中的應(yīng)用研究.pdf

1、鈦白粉主要應(yīng)用于涂料、塑料和造紙工業(yè)，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于鈦白粉顆粒極小而具有很大的表面能，因而在溶劑中極易發(fā)生團(tuán)聚而沉淀，最終影響鈦白粉的應(yīng)用性能，而微量的懸浮穩(wěn)定劑的加入可以很好地改善鈦白粉在溶劑中的分散。
　　目前，應(yīng)用于無(wú)機(jī)粉體的分散劑，多為陰離子型高分子分散劑。其中，陰離子型高分子分散劑多以聚丙烯酸或聚丙烯酸多元共聚物為主。聚丙烯酸類水溶性分散劑具有很好的分散效果，目前已應(yīng)用于水煤漿、陶瓷、氧化鋁和碳酸鈣等無(wú)機(jī)礦物的

2、分散。目前，已有人研究了聚丙烯酸和聚丙烯酸鹽在鈦白粉顆粒上的吸附行為，并將聚丙烯酸和聚丙烯酸/丙烯酸甲酯應(yīng)用于鈦白粉、高嶺土和碳酸鈣的分散。但是聚丙烯酸類分散劑卻易于在鈦白粉表面脫附，降低分散效果。而苯乙烯可以提供較好的疏水基團(tuán)，將苯乙烯與丙烯酸類水溶性單體共聚，最終制備的共聚物可平衡分散劑在顆粒表面最終的吸附與脫附，并增強(qiáng)分散劑的分散性能。
　　本文以丙烯酸（AA）、順丁烯二酸酐（MA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）

3、、苯乙烯（St）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）、丙烯酸羥丙酯（HPA）等單體為主要原料，通過(guò)自由基聚合法，分別制備得到陰離子及陽(yáng)離子鈦白粉基于水性的懸浮穩(wěn)定劑。當(dāng)溫度為85℃，總反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí),得到透明淡黃綠色陰離子懸浮穩(wěn)定劑；水浴溫度為80℃，總反應(yīng)時(shí)間為4h時(shí),得到白色陽(yáng)離子懸浮穩(wěn)定劑乳液。
　　探討了主要原料及功能性單體對(duì)鈦白粉在水中懸浮穩(wěn)定性能的影響；并通過(guò)紅外光譜、熱失重分析儀、凝膠色譜等對(duì)聚合物進(jìn)行了表征；

4、通過(guò)納米粒度電位儀、掃描電鏡、顯微鏡、馬弗爐等性能測(cè)試，研究所制備的聚合物對(duì)鈦白粉在水中懸浮穩(wěn)定性及在紙張留著率的一些應(yīng)用性能，結(jié)果表明：
　?。?）不同單體配比的影響：研究了不同的單體配比對(duì)聚合物分子量及熱性能的影響。對(duì)于陰離子聚合物，AA的用量會(huì)對(duì)聚合物的分子量產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)AA與其他三種單體比值為6：5時(shí)，聚合物分子量為17811。而St和AMPS的用量會(huì)影響聚合物的分子量和熱性能，當(dāng)苯乙烯與三種單體比值為1：16時(shí)，即

5、可以得到較好的熱性能的陰離子聚合物；當(dāng) AMPS與三種單體比值為1：7時(shí)，即可以得到較好的熱性能的陰離子聚合物。對(duì)于陽(yáng)離子聚合物，不同單體的配比對(duì)聚合物分子量影響不大，但是苯乙烯的用量會(huì)影響聚合物的熱性能，當(dāng)苯乙烯與其他兩種單體比為1：8時(shí)，即可以得到較好的熱性能的陽(yáng)離子聚合物。
　　（2）主要原料的影響：研究了St, AA, AMPS和DMC占陰離子聚合物及陽(yáng)離子總單體質(zhì)量比的影響。對(duì)于陰離子懸浮穩(wěn)定劑，當(dāng)St占總單體質(zhì)量在6％

6、，制備得到得聚合物對(duì)鈦白粉在水中有很好的分散性能；對(duì)于陽(yáng)離子懸浮穩(wěn)定劑，St占總單體質(zhì)量在8％-10％，制備得到得聚合物對(duì)鈦白粉在水中有很好的分散性能。其他不同用量的單體對(duì)聚合物的懸浮穩(wěn)定性有一定的影響，但是影響不是很大。
　?。?）不同懸浮穩(wěn)定劑用量對(duì)鈦白粉在水中懸浮穩(wěn)定性的影響：分別研究了陰離子及陽(yáng)離子不同懸浮穩(wěn)定劑添加量對(duì)鈦白粉在水中懸浮穩(wěn)定情況，對(duì)于陰離子懸浮穩(wěn)定劑，添加量與鈦白粉質(zhì)量比為1％左右時(shí)，分散效果達(dá)到最好；對(duì)于