水溶性環(huán)氧交聯(lián)陰離子丙烯酸樹脂環(huán)壓強度增強劑的研制及其應(yīng)用.pdf

1、紙和紙板環(huán)壓強度增強劑是一種專門用于瓦楞原紙、紙板及一次成型紙制品等，提高環(huán)壓強度指標(biāo)的增強劑，廣泛使用于瓦楞原紙和紙板的生產(chǎn)中。環(huán)壓強度增強劑是利用剛性分子中官能基團，與纖維的羥基形成氫鍵結(jié)合，形成互穿網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)受到拉力時，纖維可通過的氫鍵作用，將力轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上；當(dāng)受到壓力時，通過氫鍵，使得力量轉(zhuǎn)移到位于纖維網(wǎng)絡(luò)中的剛性分子上，不至于壓潰。因此環(huán)壓強度增強劑是豐富的“鞭毛”包裹在剛性內(nèi)核外的一種柔韌兼具的大分子。這樣能提高纖維的結(jié)合

2、強度，從而可以顯著的改善挺度和環(huán)壓強度。目前經(jīng)常使用的有淀粉類，聚丙烯酰胺類和其它聚合樹脂類，都由于各方面的原因，不能徹底解決環(huán)壓強度增強的需求。 本實驗旨在研究開發(fā)一種環(huán)境友好的高分子環(huán)壓強度增強劑，能顯著提高紙張的環(huán)壓強度。這種高分子環(huán)壓強度增強劑不含有機溶劑和小分子乳化劑，同時具有剛性核和豐富官能基團，再復(fù)配以環(huán)氧小分子，結(jié)成弱的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。官能基可以吸附紙張纖維，剛性核可以增強結(jié)合的抗壓力，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得分子間更加穩(wěn)定。

3、這種分子設(shè)計的環(huán)壓強度增強劑，為解決紙張環(huán)壓強度提供了技術(shù)保障。 實驗以過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，聚乙烯醇為保護膠體，采用種子無皂乳液聚合方法制備了丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基丙烯酸和丙烯酸-2-羥乙酯共聚的丙烯酸樹脂乳液，調(diào)節(jié)pH值，使乳液呈陰離子狀態(tài)；添加微量鉀離子、鈣離子等金屬陽離子促進陰離子丙烯酸樹脂乳液和水性環(huán)氧樹脂的交聯(lián)，形成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終合成了環(huán)壓強度增強劑。研究了環(huán)壓強度增強劑乳液的最佳合成條件，分析了

4、粒徑，穩(wěn)定性，成膜性能等物化指標(biāo)。用激光納米粒度及電位儀、流變儀、原子力顯微鏡分別表征了粒徑、Zeta電位、流變性能和膜的形貌。分析了金屬陽離子對丙烯酸樹脂乳液交聯(lián)的影響，發(fā)現(xiàn)陽粒子的加入催化共價交聯(lián)的進行，使得粒徑、Zeta電位減小，流變性能優(yōu)化。 環(huán)壓強度增強劑在紙張上應(yīng)用表明，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的交聯(lián)乳液漿內(nèi)添加，環(huán)壓指數(shù)增強后的紙和紙板可以達到10Nm/g，超過目前用于出口包裝紙箱的高強度瓦楞原紙的要求，具有十分優(yōu)異的應(yīng)用