自交联季铵化聚乙烯亚胺纸张增湿强剂的制备及应用

利用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（GTA）和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）对聚乙烯亚胺（PEI）进行改性,制得自交联季铵化聚乙烯亚胺（MPEI）。结果表明,最佳制备条件（GTA和KH560质量分数分别为2%和1%（相对于PEI总质量）、反应温度50℃、反应时间3 h）下制得的MPEI固含量为12%、黏度为482.1 mPa·s、平均粒径为119.6 nm,稳定性良好,室温下放置90天无凝胶现象。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪、热重分析（TG）仪、黏度仪、粒径分析仪及溶液稳定性分析仪等对MPEI进行结构和性能表征,探讨不同GTA质量分数的MPEI对纸张物理性能的影响,并利用扫描电子显微镜（SEM）观察纸张表面形貌。结果表明,向纸浆内添加质量分数为1.6%（相对于绝干浆质量）的MPEI并进行抄纸,与原纸相比,MPEI纸张的干抗张指数、湿抗张指数、耐折度和撕裂指数分别提高了34%、300%、515%和12%。本课题制得的MPEI不含有机氯,是一种新型环保的纸张增湿强剂。     

KH560改性聚乙烯醇的制备及其表面施胶性能研究

本研究利用硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷（KH560）分别对不同聚合度和醇解度的聚乙烯醇（PVA）进行接枝改性,探讨了其物理化学性能,以及利用其进行表面施胶对纸张物理性能的增强作用。结果表明,得益于存在的高活性硅羟基,其与纸张纤维羟基脱水缩合形成Si—O—C键,与羟基间氢键共同作用,形成三维交联网络,KH560-PVA1799具有优异的表面施胶性能。KH560-PVA1799施胶后纸张耐折度为232次,挺度为71.7 mN,撕裂指数为14.9 mN?m²/g,接触角为63°,施胶度26 s,与未改性PVA施胶后的纸张相比,分别提高了112.8%、39.0%、90.2%、23.5%、136.3%。     

自交联阳离子聚丙烯酰胺纸张增强剂的制备及性能

本研究选用丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料,水和丙二醇甲醚为溶剂,过硫酸铵为引发剂,合成了一种具有强阳离子性的自交联聚合物(MCPAM),并将其应用于浆内施胶。讨论了DAC含量和GMA含量对MCPAM物理化学性质及其对纸张的增强作用,并分析了MCPAM在造纸湿部化学中的作用机理。结果表明,当DAC含量14%,GMA含量2.6%(相对于单体总质量)时,制得MCPAM平均粒径141.6 nm,黏度426.75 mPa·s,阳离子度15.7%,且其浆内施胶效果最佳;当MCPAM添加量为1.6%时,纸张的干抗张指数达98.8 N·m/g,湿抗张指数达19.2 N·m/g,耐折度达134次,撕裂指数达12.1 N·m2/g,与未施胶纸张相比分别提高了68%、300%、346%、35%。     

低有机氯含量PAE基纸张湿强剂的制备及性能评价

利用二乙烯三胺和己二酸为原料，对甲苯磺酸为催化剂合成聚酰胺，在聚酰胺和环氧氯丙烷的反应中加入三乙胺和阳离子改性剂，反应得到改性聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）树脂，将其用作纸张湿强剂，进行浆内施胶得到了改性PAE树脂施胶纸张。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）及溶液稳定性测试对改性PAE树脂的结构和稳定性进行了表征，讨论了温度和三乙胺用量对有机氯含量的影响、三乙胺及阳离子改性剂用量对改性PAE树脂施胶纸张物理性能的影响。结果表明，当温度为50℃、三乙胺用量为7.4%（相对于反应物总质量）、阳离子改性剂用量为24.6%（相对于反应物总质量）时，制备的改性PAE树脂中有机氯含量为0.067%（相对于PAE树脂总质量），低于国家标准规定的0.7%，并可在室温下稳定放置。当改性PAE树脂添加量为质量分数1.6%，其浆内施胶效果最佳，浆内zeta电位为-1.2mV，纸张接触角为63.56°，改性PAE树脂施胶纸张与原纸相比干抗张指数、湿抗张指数、撕裂指数和耐折度分别提高了41%、13%、32.8%和27%，纸张物理性能明显增强。