聚乙烯醇磷酸酯的合成及其在表面施膠中的應(yīng)用和機(jī)理研究.pdf

1、通過表面施膠作用，可以提高紙張表面強(qiáng)度，改善印刷質(zhì)量。隨著造紙工業(yè)和印刷技術(shù)的高速發(fā)展，表面施膠的作用日益突出，表面施膠劑的研制也成為研究熱點(diǎn)。本文主要研究了聚乙烯醇磷酸酯(PPVA)的最佳合成工藝和應(yīng)用條件，并對(duì)其表面施膠機(jī)理進(jìn)行了初步研究。 研究結(jié)果如下： 1.首先用單因素實(shí)驗(yàn)探索合成PPVA的工藝條件，通過正交實(shí)驗(yàn)找出最佳合成工藝條件：聚乙烯醇(PVA)12g，磷酸用量為50.4g，尿素35g，雙氰胺用量25g，反

2、應(yīng)溫度1 35℃，反應(yīng)時(shí)間2h，pH6.5，得到產(chǎn)物最高酯化度為28.04％(以P<,2>O<,5>質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))。 2.紅外譜圖和電位滴定法證明了PPVA中存在磷酸酯基團(tuán)，說明實(shí)驗(yàn)合成方法可行、有效。 3.通過接觸角測(cè)定可以看出PPVA干燥后比PVA具有更好的抗水性能，且PPVA隨酯化度增大，接觸角也增大，其抗水性能越好。 4.對(duì)PPVA紙張表面施膠的工藝及施膠性能的研究，結(jié)果表明：PPVA與氧化淀粉配比1:5，

3、施膠量范圍為1.2-1.7g/m<'2>，施膠濃度為4％，施膠溫度65℃，干燥溫度為85℃，pH為7.O，施膠效果較好。在相同的施膠條件下，同PVA和苯乙烯-丙烯酸乳液(SAE)相比，PPVA4(酯化度28.04％)表面強(qiáng)度較PVA提高98.15％，較SAE提高10.31％；PPVA4較PVA施膠度提高68.90％，同SAE相比，提高幅度達(dá)45．32％；抗張強(qiáng)度PPVA4較PVA提高不明顯，較SAE提高21.75％，另外，PPVA對(duì)平滑

4、度影響較小。 5.通過掃描電鏡和X射線光電子能譜(XPS)譜圖，并結(jié)合傳統(tǒng)表面施膠機(jī)理，對(duì)PPVA的表面施膠機(jī)理進(jìn)行了初步探索，結(jié)果如下： ①PPVA良好的連續(xù)成膜性能可以使水溶液的滲透受阻或延緩了滲透時(shí)間；且PPVA滲入紙張內(nèi)部，磷酸酯P-OH基團(tuán)與紙張纖維表露的羥基容易形成氫鍵結(jié)合，表面強(qiáng)度得到提高。 ②PPVA在紙張干燥脫水過程中，磷酸酯鍵自身發(fā)生交聯(lián)脫水及聚乙烯醇磷酸雙酯或三酯形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，熱固化后的抗水