【摘 要】
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随着人们对纸张使用要求的不断提高,特种纸愈来愈受重视,对其功能化提出了更高的要求。而针对特种纸张容易出现的耐折、耐撕裂强度不够等问题,以聚乙烯醇为主要施胶剂的表面
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随着人们对纸张使用要求的不断提高,特种纸愈来愈受重视,对其功能化提出了更高的要求。而针对特种纸张容易出现的耐折、耐撕裂强度不够等问题,以聚乙烯醇为主要施胶剂的表面施胶体系已经不能完全解决这些问题。本文以甲氧基聚乙二醇丙烯酸甲酯(MPEG350MA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)为原材料合成了接枝聚合物P(OEGMA-BMA)并使用红外、核磁分析仪等对其结构进行了讨论,使用红外光谱仪等一系列相关设备对其进行测试后探讨作为表面活性剂的自组装行为及温敏性等;同样以甲氧基聚乙二醇丙烯酸甲酯(MPEG350MA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为原材料合成丙烯酸酯共聚物P(OEGMA-co-BMA)并乳化1,6-己二异氰酸酯三聚体(HDIT),探讨不同亲疏水单体摩尔比下其乳化三聚体的能力及作为施胶剂的性能,使用红外、核磁等设备对其进行结构表征,使用粒径分析仪、稳定性仪等设备对其乳化能力进行研究;以甲氧基聚乙二醇(MPEG)和1,6-己二异氰酸酯三聚体(HDIT)、甲乙酮肟(MEKO)为原料合成封闭型水性异氰酸酯表面活性剂,与聚乙烯醇(PVA1799)复配,在不同表面施胶工艺下重点考察了施胶体系对纸张强度、韧性及耐机洗性能等的提升。主要工作及结果如下:(1)合成接枝聚合物P(OEGMA-BMA)并讨论其自组装行为及温敏性:使用原子转移自由基聚合(ATRP)的方式合成不同单体摩尔比的聚合物P(OEGMA-BMA)中随着亲水单体OEGMA 比例的增加,分子量分布变宽且越发分散。证实了 P(OEGMA-BMA)在水溶液中形成以OEGMA为壳,BMA为核的核-壳胶束。芘荧光发射光谱测得P(OEGMA-BMA)的CMC随OEGMA含量的增加而增大,当P(OEGMA-BMA)溶液浓度大于CMC后,共聚物表面张力几乎不随P(OEGMA-BMA)浓度发生变化,聚合物P(OEGMA-BMA)水溶液的LCST值随单体用量的增加而增大。(2)合成P(MPEGMA-co-BMA)乳化HDIT并研究其作为施胶剂的性能:测得在P(MPEGMA-co-BMA)中亲疏水单体比例(m(MPEGMA):m(BMA))为 3:1 时,P(MPEGMA-co-BMA-3)的表面张力为0.77g/L,LHAHT-3分散液平均粒径为147.70nm、PDI指数为0.143、TSI为0.58、在60℃适用期为6.5h,分散液稳定性好。以质量分数为10%的LHAHT-3分散液与质量分数为10%的聚乙烯醇(PVA1799)复配成施胶液对木浆原纸进行表面施胶,耐折可达128次,抗张指数达55.32Nm/g,纸张施胶度达26s,纸张与水接触角达110.49°。经LHAHT-3分散液施胶后,施胶剂在纤维表面羟基交联,形成均匀的保护膜,减小了纸张纤维间空隙,使纸张表面纤维致密结合,显著提高了纸张的力学性能和抗水性。(3)合成封端共聚物MPEG-HDIT-MEKO并研究其作为施胶剂的性能:封端共聚物MPEG-HDIT-MEKO经红外及分子量测试,证实其成功合成稳定性良好,测试其解封温度约为80℃,平均粒径约为79.82nm,PDI指数为0.112,TSI指数为0.65。封端共聚物MPEG-HDIT-MEKO解封后与PVA1799复配成施胶剂对特种纸张施胶后,纸张的耐折次数可达3414次、挂胶量2.5914、抗张指数47.13、撕裂指数7.17、挺度81.46等均有较大提升。
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