高固含量三聚氰胺甲醛樹脂濕強(qiáng)劑的研究.pdf

1、三聚氰胺甲醛樹脂由于其優(yōu)越性能，已廣泛應(yīng)用為木材粘合劑、造紙濕強(qiáng)劑、皮革復(fù)鞣劑、涂料、紡織整理劑、電力工程塑料等。本論文研究的高含固量三聚氰胺甲醛樹脂使用于造紙行業(yè)可作為濕增強(qiáng)劑。 本研究采用甲醇作為改性劑，在酸性條件下封閉三聚氰胺甲醛樹脂中的部分活性基團(tuán)(如-OH、-NH2)，大大改善其穩(wěn)定性；通過使用多聚甲醛部分代替甲醛溶液(上述甲醇也可作為多聚甲醛的溶劑)，合成了一種高含固量、穩(wěn)定性好的改性三聚氰胺甲醛樹脂。本論文主要創(chuàng)新

2、點(diǎn)如下：(1)使用多聚甲醛部分代替甲醛，提高產(chǎn)品固含量；(2)使用甲醇作為三聚氰胺甲醛樹脂的醚化改性劑，同時(shí)幫助多聚甲醛溶解；(3)使用雙氰胺和硼砂混合物減少游離甲醛含量至2.0％以下；(4)嘗試性聚酰胺聚胺環(huán)氧氯丙烷與改性MF配合抄紙，大大改善抄紙條件。 本課題首先研究了改性三聚氰胺甲醛樹脂的合成條件。結(jié)果表明，改性三聚氰胺甲醛樹脂最佳合成條件為：多聚甲醛解聚時(shí)選用二乙醇胺及氫氧化鈉為解聚劑，甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)60％為宜，其中部分甲

3、醇作為溶劑，二乙醇胺作為樹脂增溶劑和穩(wěn)定劑；羥甲基化時(shí)n(F)：n(M)=3.5：1，pH=9.O，T=75℃，t=40min；醚化縮合階段選用甲醇為改性劑，封閉預(yù)聚體中的部分活性基團(tuán)，n(M)：n(甲醇)=1：5，pH=6.5，T=40℃，t=45min，且選用35％質(zhì)量濃度硝酸調(diào)節(jié)此階段pH值；堿性重整階段pH=9.5，t=40min適宜。其固含量高達(dá)55％～60％，在酸性條件下與水任意比例混溶、貯存穩(wěn)定期達(dá)六個(gè)月以上，成功的解決了

4、三聚氰胺甲醛樹脂穩(wěn)定性差、運(yùn)輸不便，固含量低等難題。 本論文同時(shí)研究了改性三聚氰胺甲醛樹脂在造紙行業(yè)中作為濕增強(qiáng)劑的應(yīng)用。使用4.0％用量(相對于絕干漿)改性MF，在pH值為5.0，1.0％硫酸鋁的抄紙條件下對漂白麥草漿使用效果最佳，紙張濕強(qiáng)度達(dá)23.55％，耐破指數(shù)、撕裂指數(shù)也相應(yīng)增加，而耐折度略有降低。應(yīng)用效果稍低于即用型三聚氰胺甲醛樹脂，但由于其穩(wěn)定性、固含量得到大大提高，故有很好的應(yīng)用價(jià)值。本論文同時(shí)將聚酰胺環(huán)氧氯丙烷與

5、制得的改性MF樹脂配合抄紙，當(dāng)兩者質(zhì)量比為4：1，在pH值為6.5時(shí)，紙樣濕強(qiáng)度為25.8％，抗張拉力為62N，施膠度為10s。這不但提高濕強(qiáng)劑的應(yīng)用效果，而且可改善抄紙條件，提高M(jìn)F樹脂的pH值適用范圍，減少酸的用量。 本論文最后采用凝膠滲透色譜(GPC)、紅外光譜(IR)、差示掃描量熱(DSC)、寬角X射線衍射(WAXD)及掃描電子顯微鏡(SEM)等分析檢測方法，對三聚氰胺甲醛樹脂的貯存穩(wěn)定性的提高及其與紙張纖維的作用和增強(qiáng)

6、機(jī)理作了分析、證明。GPC檢測結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)得到的改性MF樹脂在存放八個(gè)月后，相對分子質(zhì)量變大但仍可溶；FT-IR檢測結(jié)果表明，加了助劑的紙樣，助劑吸附在纖維表面，與纖維之間形成某種化學(xué)和物理結(jié)合，在紙樣熟化過程中，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加紙張物理強(qiáng)度。DSC檢測結(jié)果表明，改性MF樹脂與纖維分子間發(fā)生了多種物理、化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，受熱時(shí)，紙纖維分子鏈運(yùn)動受阻，因此對紙樣強(qiáng)度有較大程度的提高。XRD檢測結(jié)果表明，改性MF樹脂在抄紙過程中與纖維