反應(yīng)型陽離子聚氨酯的合成及其對紙頁增強效果的研究.pdf

1、由于森林資源的不足，使用木材纖維進行造紙已經(jīng)難以滿足人們的需要。造紙原料的缺口促使世界把目光轉(zhuǎn)向了廢紙纖維。而隨著人們生活水平的提高，人們對紙張性能要求越來越高，因此，如何提高紙張的性能，成為了目前造紙行業(yè)關(guān)注的焦點，本實驗著重對提高強度性能方面進行了研究。
　　 水溶性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的二元體系，具有無毒、不污染環(huán)境的優(yōu)點。已被廣泛應(yīng)用于人造革、粘合劑、彈性體等領(lǐng)域。鑒于聚氨酯用于紙張濕強劑的研究空白，本文嘗試對水性封閉

2、聚氨酯進行探索性研究，將乳液進行紙張強度應(yīng)用。
　　 本文選擇了甲苯-2，4-二異氰酸酯(2，4-TDI)、聚乙二醇(PEG1000)、MDEA(MDEA)、乙酰苯胺為主要原料，利用乙酰苯胺來對預(yù)聚體進行封閉，暫時保護活性基團-NCO，再通過MDEA對封閉預(yù)聚物進行擴鏈處理，引入陽離子基團并使其具備親水性，通過乙酸進行中和反應(yīng)，制備水溶性陽離子聚氨酯乳液。
　　 探討了聚合過程中制備工藝條件中各因素對預(yù)聚體系和乳液粘度的

3、影響，找出了實驗中較適宜的聚合工藝。
　　 通過正交實驗從原料單體用量、擴鏈劑用量、交聯(lián)指數(shù)等方面對聚合物產(chǎn)生的影響進行了探討，對實驗過程中不同階段的溫度進行選擇，此外還對封閉劑的添加方式、封閉劑的用量以及封閉時間進行了詳細的考察。系統(tǒng)分析了不同因素對聚合反應(yīng)的影響原因，最終確定了合成過程中的適宜條件。
　　 本實驗確定的水性聚氨酯的制備條件是：反應(yīng)前對原料進行脫水處理；確定攪拌強度150r/min；n(NCO):n(O

4、H)比值為3.0，預(yù)聚反應(yīng)溫度為65℃，預(yù)聚反應(yīng)時間為75min；封閉反應(yīng)溫度為75℃，封閉反應(yīng)時間因不同封閉劑用量而不同；擴鏈劑用量為2，4-TDI和PEG1000兩種單體質(zhì)量分數(shù)的4％，加料方式為將MDEA用丙酮稀釋為質(zhì)量分數(shù)的30%溶液，再將稀釋溶液滴加到反應(yīng)體系內(nèi)，45min滴完，反應(yīng)溫度為40℃；中和度選擇80%～100%:固含量選擇35%。
　　 此后進一步進行了應(yīng)用性嘗試，確定了所生成乳液進行抄紙的適宜添加條件。本

5、實驗適宜的濕部添加條件為：固化溫度110℃，固化時間30min，制備濕強劑用量為0.8%～1%(相對絕干紙漿)。
　　 采用FTIR對聚合過程的跟蹤分析結(jié)果表明：發(fā)現(xiàn)封閉產(chǎn)物在2270cm-1和1728cm-1附近仍然有很強烈的吸收峰存在，這表明封閉階段體系中消耗了一部分N=C=O，保留了另一部分異氰酸酯基團，C=O在1670cm-1～1755cm-1附近仍然具有很強烈的吸收峰。而擴鏈劑的添加，在2270cm-1處的異氰酸酯基團