三聚氰胺乙二醛樹脂涂布抗水劑的制備及應(yīng)用.pdf

1、在催化劑和助溶劑作用下，以三聚氰胺、乙二醛為原料，制備了高固含量的三聚氰胺乙二醛抗水劑。通過對(duì)產(chǎn)物外觀、粘度、穩(wěn)定性及其對(duì)紙張的增濕強(qiáng)效果的測(cè)定，探討了三聚氰胺乙二醛抗水劑的較佳合成工藝，并使用現(xiàn)代儀器分析技術(shù)測(cè)量聚合物的多個(gè)特征數(shù)據(jù)。研究了該抗水劑和淀粉、聚乙烯醇等涂布膠粘劑復(fù)配使用的效果；另外，初步分析了抗水劑對(duì)涂布漿料的流變行為的影響。 研究結(jié)果表明： (1)確定較佳聚合工藝為：n(glyoxal)：n(melam

2、ine)=3，堿性條件下反應(yīng)30min，酸性縮聚1 h；反應(yīng)溫度75℃，w(catalyst)=1.9％(以單體質(zhì)量計(jì)算)，n(甲醇)：n(三聚氰胺)：5：1，采用氫氧化鈉和鹽酸調(diào)節(jié)pH值，可得到橙黃色聚合物溶液。 (2)紅外(FT-IR)證實(shí)了MG抗水劑中各單體單元的存在，試驗(yàn)成功制得改性的三聚氰胺乙二醛樹脂。廣角X射線衍射(WAXD)譜圖顯示有一彌散形寬峰，表明三聚氰胺乙二醛樹脂屬于非晶態(tài)聚合物。DSC測(cè)定結(jié)果顯示聚合物的玻

3、璃化轉(zhuǎn)變溫度為53.95℃。熱重(TG)分析表明，聚合物的起始分解溫度較高，可以滿足涂布造紙工藝的溫度要求。流變性測(cè)試表明，MG溶液為非牛頓流體，Ostwajd稠度系數(shù)k1=1.104，流態(tài)特性指數(shù)k<,2>=0.665。 (3)所制備的MG抗水劑對(duì)提高紙張的抗水效果和印刷性能具有明顯作用。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的MG樹脂溶液進(jìn)行涂布時(shí)，可使紙張濕強(qiáng)度達(dá)到22.2％，油墨吸收率為47％，拉毛速率達(dá)到2.90m/s。 (4)該樹

4、脂和淀粉復(fù)配使用，和淀粉具有極好的交聯(lián)和相容性。紙張的濕強(qiáng)度隨著m(MG)：m(Starch)的增大而增大，但紙張的白度隨著m(MG)：m(Stareh)增大略有下降。 (5)該樹脂和PVA復(fù)配使用，有利于提高紙張的抗張強(qiáng)度和耐破度，紙張的濕強(qiáng)度隨著m(PVA)：m(MG)增大而逐漸下降。當(dāng)m(PVA)：m(MG)=2：1時(shí)，紙張的抗張強(qiáng)度、耐折度、干拉毛速度分別提高20.6％、 18.8％、16.7％。 (6)將MG樹

5、脂與MF樹脂的應(yīng)用效果進(jìn)行比較，使用MG樹脂的紙張白度和使用MF樹脂的紙張相差不大，但是濕強(qiáng)度、平滑度和表面強(qiáng)度等性能均優(yōu)于MF樹脂處理過的紙張。 (7)涂布漿料為假塑性流體。當(dāng)抗水劑用量與淀粉用量的比值為0.2～1.0時(shí)，涂布漿料的觸變性隨著抗水劑MG樹脂的添加而先增大后減小。在高剪切力作用下涂料的觸變性得到改善，涂料具有更低的粘度，涂料各組分與原紙結(jié)合均勻，可以提高紙張的印刷適性。 (8)SEM顯示，無論是單獨(dú)使用抗

6、水劑還是和膠粘劑復(fù)配使用，經(jīng)改性MG處理后的紙樣，細(xì)小纖維互相粘結(jié)成片后和較粗纖維貫串起來，纖維編織的更加緊密，紙張的抗水性和紙張的適印性有所提高。 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1)隨著環(huán)境保護(hù)要求的日趨嚴(yán)格，同時(shí)人們對(duì)紙制品的要求也越來越高，因此，應(yīng)開發(fā)具有環(huán)保和功能型的新型抗水劑，本研究以三聚氰胺和乙二醛為原料制備了一種新型抗水劑，其抗水性能好，且無游離甲醛釋放，從而消除了甲醛氣體對(duì)環(huán)境和人體健康造成的危害。 (