水性聚氨酯性能对柔性链段结构的依赖性及对纸张的增强作用

以聚四氢呋喃二元醇(PTMG,Mn=1000)、聚己内酯二元醇(PCL,Mn=1000)作为柔性链段制备得到了一系列不同柔性链段的水性聚氨酯纸张表面施胶液,通过傅里叶红外(IR)、原子力显微镜(AFM)和Zeta粒径分析等方法研究了聚合物的物性关系;并讨论了不同n(NCO)/n(OH)(R值)比值条件下,PTMG型施胶液与PCL型施胶液对于纸张耐折度和湿强度的影响。结果表明:当n(NCO)/n(OH)=1.2～2.0,w(DMPA)=9.25%时,乳液粒径在30～100nm之间,乳液透明稳定;AFM表明PTMG型涂膜表面粗糙度低;应力应变结果说明PCL型涂膜力学性能及耐水性更佳;PCL型聚氨酯施胶液对纸张耐折度和湿强度的提高明显优于PTMG型聚氨酯施胶液;对于PCL型施胶液,R=1.8时纸张耐折度达到1075次,R=2.0时湿强度为33.78%。     

几种不同施胶剂施胶性能对比

用改性胶原蛋白乳液、苯丙乳液和AKD乳液三种胶液对瓦楞原纸进行表面施胶,对比考察三种施胶剂施胶后纸张的力学性能及吸收性变化。将改性胶原蛋白乳液与苯丙乳液进行复配施胶,当两者的比例为1：1时,此时纸张的各项性能最好,与未施胶纸样相比,纸张的抗张指数、环压指数分别提高了63.4%和79.2%,Cobb60降至40 g/m2。改性胶原蛋白乳液与AKD乳液复配施胶,两者的比例为3：1时,纸张的各项性能最好,纸张的环压指数、抗张指数分别提高了54.2%和47.7%。纸张Cobb60值则降为34.7 g/m2。将三种胶液与淀粉复配,或者两两复配施胶,其中以改性胶原蛋白乳液与苯丙乳液复配后效果为最佳。     

水基羟基硅油改性阳离子聚氨酯的制备及其表面施胶性能

在催化剂和助溶剂作用下,制备了一系列自乳化羟基硅油改性聚氨酯水乳液,讨论了其合成条件,并优化了其合成工艺。实验表明：当n（NCO）/n（OH）=2.2,w（TMP）=3%,w（MDEA）=7%,w（HPMS）=10%,羟基硅油改性聚氨酯对纸张具有良好的施胶效果,施胶度可达46s,表面强度达3.5m/s;红外谱图证实了Si-O-Si和Si-O-C的存在,光散射图显示聚合物为粒径处于纳米级的微乳液。     

环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂的制备及应用

为了制备一种既防水又具有增强作用的新型表面施胶剂,本研究以水性环氧树脂改性丙烯酸为高反应活性交联单体,以聚乙烯醇为分散剂,以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺为共聚单体,合成了环氧树脂接枝聚丙烯酸酯防水增强剂,详细讨论了该防水增强剂的乳液性能、粒径分布及表面施胶性能。纸张应用实验表明,单独使用该防水增强剂进行表面施胶,在浓度为1.6%时,纸张水接触角可达89°、施胶度可达118 s,同时抗张强度、耐破度、耐折度、撕裂度分别提高22.5%、14.5%、23.6%、15.8%,且与氧化淀粉复配使用的增强效果均接近于或高于单独使用聚合物乳液施胶的纸张。     

AKD改性填料的表面施胶性能

研究了AKD改性滑石粉和绢云母与氧化淀粉、苯丙胶乳复配的表面施胶剂的性能.结果表明:AKD改性填料与氧化淀粉和苯丙胶乳的质量比为1:4:1时,可使纸张获得良好的抗水性,表面施胶纸张没有施胶逆转现象.AKD改性填料与氧化淀粉、笨丙胶乳混合表面施胶可以显著提高纸张的抗张强度,氧化淀粉有助于纸张撕裂度、苯丙胶乳有助于纸张耐折度的改善.     

皮革废弃物中提取胶原蛋白合成表面施胶剂

利用苯乙烯和丙烯酸丁酯对从皮革废弃物中提取的胶原蛋白进行改性,得到一种改性胶原蛋白乳液,并将该乳液单独应用于瓦楞原纸的表面施胶。通过考察施胶后纸张的力学性能和抗水性,确定合成的最佳工艺。实验结果表明:当胶原蛋白与单体的质量比为1∶1.5,引发剂的用量为单体的3.5%,单体中苯乙烯和丙烯酸丁酯的比例为1∶1,反应时间为2h,此时纸张的力学性能和抗水性最好。将合成的改性胶原蛋白乳液与其他胶液复配,并考察施胶效果。     

含氟丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备与应用

以甲基丙烯酸六氟丁酯(FMA)、醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用种子乳液聚合法制备了一种能够明显提高纸张施胶效果的含氟聚丙烯酸酯乳液。分析了FMA用量对该乳液的性能影响,测定了乳胶膜的对水接触角和吸水率。试验结果表明,用含氟聚丙烯酸酯乳液与淀粉复配进行表面施胶,当其施胶量为1.5g/m2时,可使纸张表面强度增强的同时大大提高纸张的施胶度。     

阴离子水性聚氨酯的制备及其在表面施胶中的应用

用二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）与聚环氧丙烷二醇、环氧树脂和亲水扩链剂,采用“内乳化法”合成环氧树脂改性的阴离子水性聚氨酯乳液;讨论了亲水扩链剂种类和用量、环氧树脂用量、成盐剂的选择及中和度等对聚氨酯乳液性能的影响。将制得的聚氨酯乳液用于静电复印纸的表面施胶,结果显示：施胶效果良好,对纸张的表面强度等性能有明显改善。     

抗紫外水性聚氨酯施胶剂的制备及应用

以自制2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)为水性聚氨酯抗紫外改性剂,合成了一系列具有紫外吸收特性的水性聚氨酯乳液(UVWPU)。采用核磁氢谱、红外光谱、动态光散射粒径分析、紫外光谱等对改性后的水性聚氨酯进行结构表征和性能测试。将UVWPU应用于纸张表面施胶,探讨了UVWPU对纸张表面施胶性能的影响。核磁氢谱、红外光谱分析表明UV-531已成功制备并引入到UVWPU分子链上;当UV-531用量为2.0%时,UVWPU平均粒径为54.89nm,紫外吸光度为0.48,与纯水性聚氨酯乳液相比提升了585.7%。当UV-531用量为1.0%时,纸张的抗张指数及耐折度最好,分别为50.7N·m/g和76次,相比于原纸分别提高67.9%和61次,白度损失降低9.16%。     

改性胶原蛋白乳液施胶性能的研究

用乙烯类单体对从皮革废弃物中提取的胶原蛋白进行接枝聚合得到改性胶原蛋白乳液,采用红外光谱、激光粒径分布仪分别对接枝物结构和粒径分布进行了测定,用热重分析(TG)对产物的热稳定性进行了表征。将改性胶原蛋白乳液分别与淀粉及苯丙乳液进行复配,对瓦楞原纸进行表面施胶,考察施胶后瓦楞原纸的强度性能和抗水性,并与某造纸厂生产线上的施胶瓦楞原纸(苯丙乳液与淀粉复配作施胶剂)进行对比。结果表明,乙烯类单体与胶原蛋白发生了接枝反应得到改性胶原蛋白乳液,其粒径分布较均匀,热稳定性好。与纸厂施胶纸样相比,改性胶原蛋白乳液单独施胶的纸张环压指数低,抗张指数高,60 s吸水值基本持平;改性胶原蛋白乳液和淀粉复配后与纸厂纸样在环压强度与吸水值上持平,抗张指数优于纸厂纸样。     

梳状PVA共聚物乳液表面施胶剂的研究及应用

以马来酸酐改性PVA为分散剂,丙烯酸（AA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为单体,利用无皂核壳乳液聚合技术制备了一种弱阴离子乳液表面施胶剂。讨论了反应条件的变化对乳液稳定性及施胶应用效果的影响,确定了较佳的合成条件：采用种子聚合法,m（AA）：m（St）：m（BA）=4：15：6,引发剂=3%,反应温度70～80℃,反应时间6h。DSC测量出玻璃化温度为40.02℃。聚合物乳液在纸上施胶后纸张的施胶度相对原纸可以提高3倍,平滑度、耐破度、抗张力相对于SAE施胶剂分别提高24%、21%、10%。     

PVA接枝阳离子聚丙烯酸酯施胶剂及其增强作用研究

以聚乙烯醇（PVA）为分散剂,苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为主要单体,通过无皂乳液聚合制备了有增强作用的PVA接枝阳离子聚丙烯酸酯表面施胶剂,并通过红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热（DSC）和扫描电镜（SEM）进行了表征。纸张增强应用实验表明：单独使用该聚合物施胶剂,纸张的抗张强度、耐破度、耐折度、撕裂度分别提高22.32%、12.63%、38.2%、7.49%,与氧化淀粉复配使用的效果均接近于或高于单独使用聚合物乳液时的效果。     

氟碳中性施胶剂的结构表征及应用

以甲基丙烯酸六氟丁酯、苯乙烯和丙烯酸丁酯为聚合单体,在叔胺型聚氨酯溶液中通过自由基共聚制备了阳离子乳液型氟碳中性施胶剂。研究了亲水单体N-甲基二乙醇胺（MDEA）、聚丙烯酸酯（PA）和含氟丙烯酸酯（FA）对乳液稳定性和施胶效果的影响,并用动态激光光散射（DLS）、红外光谱（FTIR）和核磁共振氟谱（^19F-NMR）对氟碳乳液粒径分布和分子结构进行了表征。结果表明,乳液的ξ电位高于38．00mV;乳胶粒的平均粒径为313．7nm,且粒径分布很窄;较佳的物料配比是：w（MDEA）=16．0％～20．0％,w（FA）=5．0％～7．0％,w（PA）=10％：纸张的施胶度大于36．70s。     

阳离子型无机物／苯丙共聚物的共混物对阳离子分散松香施胶剂的增效作用

用阳离子型无机物与苯丙共聚物组成的WBH混合物作为阳离子分散松香胶（YSR）的增效剂,组成WBH．YSR混合施胶剂．研究了混合施胶剂中WBH的含量、混合施胶剂的用量、以及CaC03填料对纸张施胶度的影响。结果表明：m（YSR）：m（WBH）=8：2的混合施胶剂的施胶度最大,比单一的YSR提高了92．6％：其后继续增大施胶剂中的WBH质量比,施胶度减小。WBH的应用可大幅降低YSR的施胶成本．且混合施胶剂容忍CaCO,的用量程度大。     

聚氨酯在纸张涂布中的应用研究

讨论了聚氨酯(PU)的合成、“封闭”、“解封”以及聚氨酯与纤维羟基之间的反应对封闭型水性聚氨酯纸张的增强作用;并将聚氨酯“封闭”乳液单独应用于纸张涂布与涂料液中添加聚氨酯、“封闭”乳液后应用于纸张涂布中的效果进行了比较;结果表明,单独应用的效果好,纸张物理强度均得到不同程度的提高,并改善了纸张的施胶度等物理性能。     

两性无皂苯丙聚合物的制备及其乳化烷基烯酮（AKD）的应用研究

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为反应性阳离子单体,羟甲基丙烯酰胺（NMA）、甲基丙烯酸（MAA）为功能性单体,苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬性、亲油性单体,经无皂乳液聚合制备了两性无皂苯丙聚合物（ASAP）—AKD乳化剂,界面张力、红外光谱、差示扫描量热测试、热重分析表征该ASAP具有较强的表面活性且为共聚物并具有很好的热稳定性。讨论了ASAP乳化AKD的较佳配比为：m（AKD）/m（ASAP）=4.5/1,该配比下ASAP/AKD复合乳液具有分散、放置稳定性良好的特点;考察了在阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺双元助留剂下,ASAP/AKD复合乳液用量对草木混合浆进行浆内施胶纸张的施胶度、强度的影响,结果表明ASAP/AKD复合乳液的较佳施胶用量（占绝干浆）为：w（ASAP/AKD）=0.2%～0.3%;w（ASAP/AKD）=0.2%时纸张强度最大。     

膨润土微粒对ASA的乳化作用和施胶性能的影响分析

研究了膨润土微粒对ASA的乳化与稳定作用,同时检验了所制备的ASA乳液的施胶性能。结果表明,当改性膨润土用量6%～8%（相对于ASA）、初始油相体积分数为25%～35%时可将ASA乳化成水包油（O/W）型Pickering乳液,所制备的ASA乳液具有良好的稳定性和施胶性能,且适量加入硫酸铝用于杨木BCTMP浆抄片能够大幅度提高ASA乳液的施胶效果。     

耐热高光泽水性聚氨酯/聚丙烯酸酯树脂的合成研究

0 引言 水性聚氨酯（APU）因具有多种优异性能,如良好的附着力、柔韧性和耐冲击性,优良的耐磨性,与其他水性单体和树脂的良好相容性,而被广泛用作织物、塑料、木材、玻璃纤维和金属等基材的黏合剂或涂料.水性聚氨酯的合成是聚氨酯化学工业中发展最快的分支之一,研究人员对此做了大量的工作,但关于共聚材料的制备与性能研究鲜有报道,因此,相关研究成为此领域的研究重点.