SAE聚合物表面施胶剂合成与应用

作　者: 秦静
导　师: 戴红旗
学　校: 南京林业大学
专　业: 制浆造纸工程
关键词: 苯丙乳液交联表面施胶剂表面施胶
分类号: TS727.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

随着印刷技术的不断进步,印刷行业对纸张适印性能的要求在不断提高,如印刷车速的提高需要纸张有更高的表面强度,低定量纸的发展要求纸张有良好的不透印性。从而极大地促进了合成表面施胶剂的学位论文">表面施胶剂的研究和发展。合成表面施胶剂日益受到造纸业重视,它与造纸原料结构调整、印刷方式多样化、高速化和纸制品高品质化的发展趋势等有关。表面涂布处理直接作用于纸页表面,也克服了内添加助剂存在的诸如纸机系统污染、起泡、高温操造施胶度低下等一系列操作性问题。本实验研制的表面施胶剂属于SAE类,在传统苯丙乳液合成方法基础上采用乳液聚合添加功能性单体进行改性,并进行表面施胶应用研究。论文的重要研究成果有: 1、制备聚合物乳液时,单体的选用、软硬单体之间的比例、功能型单体的添加对聚合物乳液的性质及对其应用性能有很重要的影响。随着硬单体比例的增加,纸页的平滑度先升高后降低,纸页的吸水值先降低后升高,当软硬单体的比例在1:1～2:3之间时,能使纸页的平滑度较高,吸水值较低。功能型单体加入传统的苯丙乳液中,能发生交联作用,形成的三维空间网状结构,增加了涂膜的耐水性,但用量不宜过多,不超过单体总量的4%。 2、乳化剂、引发剂用量及反应温度、反应时间和搅拌速度对乳液聚合反应有重要影响。随着乳化剂用量的增加,聚合反应速率增加,乳液的电解质稳定性高,但是乳化剂用量太大会最终影响施胶后纸页的抗水性,因此控制乳化剂用量为单体总量的1.5～3%。过硫酸盐引发剂用量为0.6～0.7%之间时,82±1℃下反应2～3小时,乳液聚合反应能很好得完成。 3、在表面施胶过程中,用氧化淀粉与自制的聚合物表面施胶剂复配使用,氧化淀粉用于表面施胶可以很好地提高纸页的强度,平滑度,使纸页细腻,加入聚合物表面施胶剂后,可很好地改善纸页的抗水性和表面强度,减少纸页的掉毛淀粉现象,提高印刷适印性。较好的复配比例是:氧化淀粉占90～95%,聚合物表面施胶剂占5～10%。

全文目录

详细摘要  9-13
第一章前言  13-23
  1．1 表面施胶的特点及其作用  13-14
  1．2 表面施胶剂的分类  14-18
    1．2．1 常用的表面施胶剂  15-18
      1．2．1．1 天然高分子表面施胶剂  15-16
      1．2．1．2 合成表面施胶剂  16-18
    1．2．2 其他表面施胶剂  18
  1．3 国外使用合成表面施胶剂概况  18-20
  1．4 国内使用合成表面施胶剂概况  20
  1．5 选题依据及主要研究内容  20-23
    1．5．1 SAE聚合物生产工艺的优势  20
    1．5．2 乳液聚合工艺  20-21
    1．5．3 本论文的预期目标  21-23
第二章传统苯丙乳液聚合反应条件探索  23-33
  2．1 实验  23-28
    2．1．1 实验原料  23
      2．1．1．1 单体  23
      2．1．1．2 乳化剂  23
      2．1．1．3 引发剂  23
      2．1．1．4 缓冲剂  23
    2．1．2 合成工艺  23
    2．1．3 实验原理  23-27
      2．1．3．1 乳液聚合工艺的选择  23-24
      2．1．3．2 单体的选择  24-25
      2．1．3．3 乳化剂的选择  25-26
        2．1．3．3．1 乳化剂的选择原则  25-26
        2．1．3．3．2 选择乳化剂的方法  26
      2．1．3．4 引发剂  26-27
      2．1．3．5 其他助剂  27
      2．1．3．6 反应条件对聚合反应的影响  27
    2．1．4 性能检测及方法  27-28
      2．1．4．1 固含量的测定  27
      2．1．4．2 反应转化率的测定  27-28
      2．1．4．3 反应凝聚率的测定  28
      2．1．4．4 粘度的测定  28
  2．2 结果与讨论  28-31
    2．2．1 乳化剂的类型及用量的确定  28-29
      2．2．1．1 乳化剂类型的确定  28-29
      2．2．1．2 乳化剂用量的确定  29
    2．2．2 引发体系及其用量的确定  29-30
    2．2．3 乳化操作及单体、引发剂加料方法对乳液稳定性的影响  30-31
      2．2．3．1 乳化操作对乳液稳定性的影响  30-31
      2．2．3．2 单体的滴加  31
      2．2．3．3 引发剂的滴加  31
  2．3 本章小结  31-33
第三章 SAE聚合物表面施胶剂的合成  33-44
  3．1 实验  33-34
    3．1．1 实验原料  33
      3．1．1．1 单体  33
      3．1．1．2 乳化剂  33
      3．1．1．3 引发剂  33
      3．1．1．4 缓冲剂  33
    3．1．2 合成工艺  33
    3．1．3 性能检测及方法  33-34
      3．1．3．1 固含量的测定  33-34
      3．1．3．2 反应转化率的测定  34
      3．1．3．3 反应凝聚率的测定  34
      3．1．3．4 粘度的测定  34
    3．1．4 乳液性能指标  34
  3．2 结果与讨论  34-42
    3．2．1 单体的选择及不同比例对乳液聚合的影响  34-35
    3．2．2 交联单体的添加对乳液聚合的影响  35-36
    3．2．3 丙烯酸的用量对乳液聚合的影响  36
    3．2．4 乳化剂的影响  36-38
      3．2．4．1 乳化剂用量对聚合物反应的影响  36-37
      3．2．4．2 乳化剂用量对乳液聚合稳定性的影响  37-38
    3．2．5 引发剂的用量对乳液聚合的影响  38-39
    3．2．6 缓冲剂的用量对乳液聚合的影响  39-40
    3．2．7 影响丙烯酸酯乳液共聚工艺的其他因素  40-42
      3．2．7．1 聚合温度  40-41
      3．2．7．2 搅拌速度  41-42
  3．3 本章小节  42-44
第四章 SAE聚合物表面施胶剂的应用  44-61
  4．1 实验  44
    4．1．1 表面施胶液的配置  44
    4．1．2 表面施胶用纸  44
    4．1．3 表面施胶方法  44
    4．1．4 纸性检测  44
  4．2 结果与讨论  44-59
    4．2．1 合成聚合物表面施胶剂的应用  44-46
    4．2．2 乳液聚合中的各种因素对施胶性能的影响  46-59
      4．2．2．1 硬单体与软单体的比例对施胶性能的影响  46-48
      4．2．2．2 苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的比例对施胶性能的影响  48-50
      4．2．2．3 丙烯酸的用量对施胶性能的影响  50-52
      4．2．2．4 NHAM用量对表面施胶性能的影响  52-54
      4．2．2．5 乳化剂用量对施胶效果的影响  54-56
      4．2．2．6 引发剂用量对施胶效果的影响  56-59
  4．3 本章小结  59-61
第五章结论  61-62
参考文献  62-64

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