丙烯酸酯聚合物表面施胶剂的合成与应用

采用种子半连续法乳液聚合工艺,以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和壬酚基聚氧乙烯醚(OP-10)复配作为乳化剂,选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸-β-异辛酯(2-EHA)为单体,经偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发上述单体的自由基乳液共聚反应,以制备一种阳离子型丙烯酸酯聚合物表面施胶剂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和示差扫描量热分析仪(DSC)对聚合物进行表征;以马尔文粒度仪和透射电子显微镜(TEM)研究聚合反应中各种因素对乳液聚合的稳定性、聚合物乳胶粒子的粒径及其分布、乳胶粒子的形态结构的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)、表面张力仪和Cobb值测定仪对采用该乳液表面施胶前后纸张的表面形貌、静态接触角以及抗水性进行观察和测试。研究结果表明,当AIBA用量为单体总量的1.6%、DMC用量为单体总量的5.0%以及2-EHA用量为单体总量的15.0%时,自制聚合物乳液的表面施胶效果最佳。     

无皂苯丙共聚物/ASA乳液的制备及其施胶性能

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,通过自由基溶液聚合反应合成了阳离子高分子乳化剂,并以此制备系列ASA乳液。研究了高分子乳化剂合成中亲水性单体DMC,溶剂NMP,ASA树脂,高分子乳化剂和ASA乳液用量对其施胶性能的影响。结果表明:w(DMC)=25%、w(NMP)=40%、w(St):w(BA)=1∶1、乳化剂与ASA质量比为1/2时乳液施胶性能较好;当乳液用量为绝干浆的0.2%,硫酸铝用量为1%,助留剂阳离子PAM用量为0.2%,纸张施胶度为110s以上。     

MMA/DMC/AM/AA共聚物乳液的合成及其环压增强作用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为主要原料,通过无皂乳液聚合制备了稳定且性能优异的两性MMA/DMC/AM/AA四元共聚物乳液纸张环压增强剂,并优化了合成工艺条件.通过傅里叶红外光谱仪(FT-JR)、热失重分析仪(TGA)、激光颗粒粒度分析仪(DLS)和扫描电镜(SEM)对MMA/DMC/AM/AA四元共聚物乳液纸张环压增强剂结构、胶膜热稳定性、乳液粒径及应用该乳液进行表面施胶前后的纸张进行了分析,并考察了MMA、AM含量和AA与DMC质量比对共聚物乳液环压增强性能的影响.结果表明,w(MMA)=1 5％,w(AM)=8.5％,m(AA)∶m(DMC)=1.5 ～2.0时,制备的共聚物乳液的环压增强性能优异;以共聚物乳液(质量分数为0.5％)和淀粉(质量分数5％)组成的表面施胶液对瓦楞原纸施胶时,施胶后纸张环压指数高达8.68 N·m/g,与施胶前相比提高93.8％.     

自交联苯丙乳液的无皂聚合及其结构与表面施胶性能

以N-羟甲基丙烯酰胺作自交联单体,聚乙烯醇(PVA)为高分子分散稳定剂,采用无皂种子聚合制备了稳定的自交联苯丙乳液.当软硬单体比例n(BA)/n(st)=1.0,w(PVA)=6%,w,(ODA)=10%,w(NMA)=6%时,自交联苯丙乳液具有优异的施胶效果,当用质量分数为1%的苯丙乳液进行表面施胶时,纸张施胶度可达43.0 s,表面强度达3.2m/s,耐折度88次,环压指数达7.38N-m/g;苯丙乳液与淀粉有良好的适配性,并可取得优异的复合施胶效果.通过动态激光粒径分析(DLLS)、差示扫描量热(DSC)等对乳液粒径及其分布和共聚物热转变性能及微相结构进行了表征.     

自交联两性丙烯酸共聚物乳液的制备及其对环压强度的影响

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN),γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷(K H570)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过无皂乳液共聚制备了自交联两性丙烯酸共聚物浆内环压强度增强剂.讨论了各单体用量对纸张环压强度的影响,实验结果表明,较佳合成条件为:无皂种子乳液聚合,反应温度85℃,反应时间5h,w(AN)=5%-6%,w(AM)=5%,w(KH570)=1%～1.2%,w(PVA)=2%～3%.w(KPS)=0.1%,n(DMC)/n(AA)=1.6:1.0.当浆内添加量为0.4%时,可使环压指数提高22.6%.     

阳离子型苯丙乳液的合成与应用

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与非离子型表面活性剂复配作乳化剂,以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,用种子半连续法乳液聚合工艺制备阳离子型苯丙乳液施胶剂。探讨了非离子乳化剂种类对聚合物乳液性能以及浸胶后纸张性能的影响。采用激光粒度分析仪表征自制乳液的平均粒径,通过扫描电镜、表面张力仪对纸张浸胶前后的表面形貌、对水的静态接触角进行测试和表征。结果表明,当采用ER-10作为非离子乳化剂与阳离子乳化剂复配时,自制乳液对纸张的抗水性能和力学性能的提高最为显著,其中纸张对水的静态接触角可达115.9°。     

苯丙微乳液的制备及其在表面施胶剂中的应用

本文利用半连续种子乳液聚合法合成苯丙乳液,并将其制备成表面施胶剂应用于纸张施胶中。实验发现:反应温度为85℃,单体总量所占的比例分别为:w(St)=36.7%,w(BA)=41.8%,w(MMA)=18%,w(AA)=2%,w(NaHCO3)=0.4%,w(APS)=0.5%,w(N-MA)=0.3%时,苯丙乳液稳定性和粒径大小最佳。所得的乳液固含量为32.3%,粒径为107nm,凝胶量为0.08%,吸水率为3.7%,具有良好的粒子稳定性和机械稳定性。与淀粉、PVA、市售两种苯丙乳液制得的表面施胶剂相比,自制的苯丙微乳液可赋予纸张更为良好的表面性能,施胶后纸张抗张强度可达61N·m/g,表面强度可达3.52m/s,施胶度可达215s。     

阳离子度对含氟丙烯酸酯共聚物乳液及其胶膜表面性能的影响

为研究阳离子度对含氟丙烯酸酯共聚物乳液及其胶膜表面性能的影响,添加DMC阳离子改性单体,制备了甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)共聚乳液.通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、示差扫描量热仪(DSC)对其结构、形态和热性能进行了表征,考察了阳离子度对乳液粒径、稳定性、形貌及其胶膜的耐水接触角、表面张力、吸水率的影响.结果表明,随着阳离子单体的增加,乳液柱径减小,稳定性噌大;胶膜的耐水性减小,表面自由能增大.     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及其用作纸张防油剂的研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM),丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为原料.制备了自乳化阳离子含氟丙烯酸酯多元共聚物乳液.将w(DMC)=10%、软硬单体比例n(BA)/n(FM)=1.1、w(NMA)=5%时所合成的乳液以质量分数5%进行表面施胶,施胶量为1.2 g/m2时,抗油渗透时间为62 min,表面强度达4.3 m/s.并通过红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和透射电镜(TEM)等埘乳液性能和共聚物结构进行了表征.结果表明,共聚物玻璃化转变温度为50%左右,乳液粒子呈规则球形,乳胶粒平均粒径为96～102 nm.     

新型松香石蜡阳离子中性施胶剂的制备及应用

以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为助溶剂,苯乙烯(St)、丙烯酸十八酯(ODA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)为单体,通过无皂乳液共聚反应合成了阳离子高分子乳化剂(CPE),并制备了阳离子松香石蜡乳液(CRPE).研究TCPF合成中St、ODA、DMC含量对CRPE稳定性能的影响;CRPE中松香、石蜡、CPE质量比对CRPE稳定性能以及施胶性能的影响;纸浆pH、CRPE用量及非离子聚丙烯酰胺用量对纸张施胶效果的影响.结果表明:W(St)=33%、w(ODA)=15%、w(DMC)=17%、m(松香):m(石蜡):m(CPE)=2:1:3时CRPE稳定性能较好,适宜的施胶条件为:采用逆向施胶工艺纸浆pH值为6,CRPE用量为1%,PAM用量为0.8%.     

硼砂对阳离子分散松香胶的施胶增效作用及机理

用硼砂(PS)作为阳离子分散松香胶(YSJ)的增效剂,研究了PS相对于PS和YSJ混合物质量分数对纸张施胶效果的影响,并通过表征混合乳液的接触角、粒径、Zeta电位和紫外特征吸收光谱,解析PS对YSJ的作用机理。结果表明:当w(PS)=10%时,纸张施胶度最大,比单一的YSJ提高了31.8%,此时混合乳液的接触角最大,粒径最大,Zeta电位最低,紫外吸收峰强度大幅度降低,此时YSJ胶粒表面的羧基已基本与PS结合,故对YSJ的施胶增效效果最好。     

交联型两性聚丙烯酸酯的制备及对纸张性能的影响

以聚乙烯醇（PVA）为高分子胶体稳定剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为交联剂,丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、丙烯腈（AN）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为共聚单体,通过无皂乳液共聚制备了交联型两性聚丙烯酸酯表面施胶剂。对阳离子基单体和交联性单体的用量、合成工艺条件等对纸张增强效果的影响进行了探讨。确定了较佳的合成条件：种子聚合法,w（PVA）=3%-4%,w（DMC）=2%-2.5%,w（GMA）=0.7%,反应温度85℃,反应时间5 h。通过差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和粒度分布分析仪对乳液和纸张性能进行了检测与表征。实验证明,在pH值78条件下,以2%的聚合物乳液进行表面施胶时,可使环压指数、耐破度、抗张指数分别达到16.6 N·m/g、440 kPa、40.6 N·m/g,耐折度10次,与空白样相比均可提高30%以上。     

两性无皂苯丙聚合物的制备及其乳化烷基烯酮（AKD）的应用研究

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为反应性阳离子单体,羟甲基丙烯酰胺（NMA）、甲基丙烯酸（MAA）为功能性单体,苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬性、亲油性单体,经无皂乳液聚合制备了两性无皂苯丙聚合物（ASAP）—AKD乳化剂,界面张力、红外光谱、差示扫描量热测试、热重分析表征该ASAP具有较强的表面活性且为共聚物并具有很好的热稳定性。讨论了ASAP乳化AKD的较佳配比为：m（AKD）/m（ASAP）=4.5/1,该配比下ASAP/AKD复合乳液具有分散、放置稳定性良好的特点;考察了在阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺双元助留剂下,ASAP/AKD复合乳液用量对草木混合浆进行浆内施胶纸张的施胶度、强度的影响,结果表明ASAP/AKD复合乳液的较佳施胶用量（占绝干浆）为：w（ASAP/AKD）=0.2%～0.3%;w（ASAP/AKD）=0.2%时纸张强度最大。     

环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂的制备及应用

为了制备一种既防水又具有增强作用的新型表面施胶剂,本研究以水性环氧树脂改性丙烯酸为高反应活性交联单体,以聚乙烯醇为分散剂,以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺为共聚单体,合成了环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂,详细讨论了该防水增强剂的乳液性能、粒径分布及表面施胶性能。纸张应用实验表明,单独使用该防水增强剂进行表面施胶,在浓度为1.6%时,纸张水接触角可达89°、施胶度可达118 s,同时抗张强度、耐破度、耐折度、撕裂度分别提高22.5%、14.5%、23.6%、15.8%,且与氧化淀粉复配使用的增强效果均接近于或高于单独使用聚合物乳液施胶的纸张。     

氟碳中性施胶剂的结构表征及应用

以甲基丙烯酸六氟丁酯、苯乙烯和丙烯酸丁酯为聚合单体,在叔胺型聚氨酯溶液中通过自由基共聚制备了阳离子乳液型氟碳中性施胶剂。研究了亲水单体N-甲基二乙醇胺（MDEA）、聚丙烯酸酯（PA）和含氟丙烯酸酯（FA）对乳液稳定性和施胶效果的影响,并用动态激光光散射（DLS）、红外光谱（FTIR）和核磁共振氟谱（^19F-NMR）对氟碳乳液粒径分布和分子结构进行了表征。结果表明,乳液的ξ电位高于38．00mV;乳胶粒的平均粒径为313．7nm,且粒径分布很窄;较佳的物料配比是：w（MDEA）=16．0％～20．0％,w（FA）=5．0％～7．0％,w（PA）=10％：纸张的施胶度大于36．70s。     

含氟乳液纸张表面施胶剂的制备及应用研究

以全氟烷基乙基丙烯酸酯(FEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为共聚单体,异丙醇为溶剂,偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为水溶性引发剂,采用半连续无皂乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯无皂乳液。系统研究了该含氟乳液作为表面施胶剂对纸张性能的影响,并通过红外光谱进行了表征,通过接触角和扫描电子显微镜进行了性能测试。结果表明，当m(St)∶m(BA)∶m(FEA)∶m(DAC)=3∶3∶2∶1.2,乳液含氟量达到20%时,纸张的防水防油性较佳,抗张强度提高22.3%,耐折度提高38.2%。     

互穿网络型阳离子聚氨酯/丙烯酸酯纸张增强剂的制备及应用

为制备对环境友好的阳离子型浆内施胶纸张增强剂,以己二异氰酸酯(HDI)、聚醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料制备了互穿网络型阳离子聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液纸张增强剂(PUA),系统研究了n(NCO)/n(OH)、HEA、MDEA以及增强剂用量等对纸张性能的影响。纸张浆内施胶应用实验表明,当n(NCO)/n(OH)=1.0～1.1,w(HEA)=6%,w(MDEA)=8%,PUA用量为0.8%时,纸张强度性能达到最优。单独使用该聚合物施胶剂,纸张的抗张强度和耐折度分别提高39.5%和78.2%。SEM分析表明,纸张断裂是由纤维断裂引起的,为阳离子型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液可增加纤维间的结合强度提供了依据。     

环糊精作用下核壳型含氟丙烯酸酯乳液的合成及表征

在β-环糊精(β-CD)的作用下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)为含氟单体,采用预乳化半连续种子乳液聚合法合成了核-壳结构含氟丙烯酸酯共聚物乳液.通过FTIR、TEM、XPS、PSD、CA等手段分别对共聚乳液的结构与组成、粒径大小及粒度分布、乳胶膜对水的接触角进行了表征,并探讨了β-CD对单体转化率的影响.结果表明:DFHMA有效参与了共聚反应,所得含氟乳液具有核壳结构,单分散性良好,微球粒径处于纳米级,且粒径随着β-CD用量的增加而增加,而粒度分布随β-CD用量的增加先减小后增加,单体转化率随着β-CD用量的增加先上升后下降.另外,经含氟共聚乳液处理后的棉织物具有较好的疏水性能,接触角可达139°.     

无皂阳离子C-9石油树脂/石蜡育果袋纸表面施胶剂的制备及应用

以N甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂,通过自由基溶液聚合反应合成了阳离子高分子乳化剂,并制备了阳离子C-9石油树脂/石蜡乳液。研究了高分子乳化剂合成中亲水性单体DMC及溶剂NMP含量对乳液稳定性能的影响;乳液中C-9石油树脂、石蜡、高分子乳化剂质量比对乳液稳定性能以及施胶性能的影响;乳液施胶浓度对施胶效果的影响。结果表明：w（DMC）=25%、w（NMP）=43%、m（C-9石油树脂）：m（石蜡）：m（高分子乳化剂）=5：5：10时乳液稳定性能较好;当施胶浓度为2.3%,施胶后纸张综合性能好,其施胶度为129s,抗张强度为5.13kN/m,湿抗张强度1.72kN/m。     

淀粉接枝苯丙无皂共聚物乳液的制备与表征

以芬顿试剂为引发剂,木薯淀粉为主链,苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、松香、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DM）和N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）为单体,采用无皂乳液聚合法在木薯淀粉分子上接枝苯丙共聚单体,合成出一种苯丙无皂乳液表面施胶剂,并通过傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、粒径分析仪、静态接触角和扫描电镜对乳液的结构和性能进行了表征。结果表明,在淀粉用量10%、m(单体总量)∶m(淀粉)=2∶1、H₂O₂用量5.0%、m(St)∶m(BA)=3∶1、松香用量0.8%、DM用量1.2%、NMA用量0.2%条件下,合成了苯丙无皂乳液表面施胶剂;当其用量为淀粉施胶液的0.4%时,施胶度为46 s,纸张环压指数为5.47 N·m/g。