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%。     

GMA改性水溶性PVA纤维的制备及其增强作用

通过悬浮接枝共聚法以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能化单体,制备了一种具有反应活性的聚乙烯醇(PVA)纤维。研究了纸张中改性PVA纤维的质量分数和干燥温度对纸张耐折度、抗张强度以及湿强度的影响。结果表明,当纸张中改性PVA纤维的质量分数为9%,纸张干燥温度为110℃时,纸张获得较佳强度,耐折度为72次,干拉力为70.4 N,湿拉力为15.6 N。热重分析(TGA)表明,GMA在纤维表面发生了接枝共聚反应。原子力显微镜(AFM)照片显示,改性PVA纤维形成了表面乳突结构,有助于形成疏水表面。纸张的扫描电镜(SEM)照片显示,添加改性PVA纤维的纸张,其耐折测试断裂面纤维的长度较短,且纸张表面PVA纤维的溶解程度显著下降。     

水性异氰酸酯交联剂/VAE复合胶粘剂的制备与应用

将六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体在自制的丙烯酸树脂乳液中乳化,制得水性异氰酸酯交联剂乳液;然后将交联剂乳液与VAE乳液(醋酸乙烯-乙烯共聚乳液)复配,制得木材用胶粘剂。结果表明:当m(丙烯酸树脂)∶m(异氰酸酯)=2∶1、m(水性异氰酸酯交联剂乳液)∶m(VAE乳液)=1∶2、施胶量为300 g/m2和热压温度为110～130℃时,细木工板的胶接强度(0.85 MPa)、横向静曲强度(22.6 MPa)和耐水性(80℃热水中浸泡10 h不开胶)均达到较佳值,并且均符合GB/T 9 846-2004标准。     

高效驱油表面活性剂的制备与应用研究

以丁二酸酐、2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇和溴代十六烷(C_(16)H_(33)Br)为原料,合成了一种酯基型Gemini双季铵表面活性剂(简称为GS16-EEG-16)。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振光谱(1H-NMR)对产物结构进行表征。复配得到最终配方为8 g SAS-60、3 g 6501、3 g吐温80和0.6 g GS16-EEG-16。性能测试结果表明,随着复配体系中GS16-EEG-16质量的增加,表面活性剂越易聚集缔合成胶束。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系乳化系统中,油/水分离时间达到96 min,且在聚四氟乙烯板(简称PTFE)上的接触角为63°,说明其具有很好的乳化性能和润湿性能。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系仅用28 min便可将油/水界面张力降低至1.9×10~(-3)mN/m,最终驱油效率达52.5%。     

混合溶剂对预聚体法聚氨酯分散液性能的影响

将丙酮(AC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意两种按不同比例进行混合,作为有机助溶剂,以甲苯二异氰酸酯(TDI),聚己内酯二元醇(PCL)和二羟甲基丙酸(DMPA)为反应原料,通过预聚体法制备了系列水性聚氨酯分散液.并研究了混合溶剂对分散液粒径、胶膜机械性能和吸水率的影响,又将聚氨酯分散液用作纸张表面施胶剂,分析了其对纸张性能的影响.实验结果表明:由67%DMF和33%AC混合溶剂所制备的分散液平均粒径最小;以100%AC所制胶膜的拉伸强度最大,50%AC和50%NMP混合溶剂所制胶膜的断裂伸长率最大;由100%NMP所制胶膜的吸水率最低;由50%NMP和50%DMF所制PU1施胶纸的湿强度最大;由50%AC和50%DMF所制PU2施胶纸的环压指数最高;由100%NMP所制PU11施胶纸的耐折度最高.     

聚醚与长链烷烃共改性硅油的研究及应用*

采用含氢硅油（PHMS）、烯丙基聚醚（FB1000）与不同质量的丙烯酸十八酯（SA）制备了系列具有侧链结构的高分子表面活性剂（PSA）。利用红外光谱（FT-IR）、核磁（NMR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）、表面张力、动态激光光散射仪（DLS）、荧光光谱 (FLD)对产物的结构与溶液性质进行了表征和研究。结果表明随着SA含量的增加,聚合物越易聚集缔合形成胶束,粒径从71.40nm增加到141.07nm,粒度分散系数（PDI）增大至0.396,随着疏水基团的增加,溶液表面张力降低至24.20mN/m,临界胶束浓度(cmc)下降至0.49g/L。荧光光谱表明,聚合物溶液浓度增大到一定值时,溶液中会形成疏水微区,第一第三发射峰的比值（I1/I3）不断减小,达到临界缔合浓度（cac）后,芘分子会增溶到胶束中I1/I3趋于稳定。破乳实验结果表明,聚合物PSA的破乳脱水率达93%。     

无皂苯丙聚合物/AKD乳液表面施胶剂的制备与应用

以甲基丙烯酸(MAA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过无皂乳液共聚反应制备了一种两性聚合物乳液表面施胶剂(ASAP)。以其为分散稳定剂制备了ASAP/AKD乳液表面施胶剂。以质量分数为0.15%的ASAP/AKD、质量分数为5%氧化淀粉表面施胶液,施涂量为1.2g/m2,对草木混合浆抄造纸张进行表面施胶,施胶度达113s。在ASAP/AKD乳胶质量分数为0.20%时,能显著改善纸张表面强度,耐折度、环压指数分别提高71.4%和40.7%。     

肼单体对聚氨酯-聚丙烯酸酯乳胶膜固化动力学及降解动力学的影响

采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液(PUA),以甲基丙烯酸乙酰氧基(AAEM)为酮单体,己二酰肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼为肼单体对其进行交联改性,得到不同酮肼交联型的PUA乳液。通过非等温差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)研究了不同肼单体对聚氨酯-丙烯酸酯胶膜的固化动力学及降解动力学的影响,采用T~β外推法确定了固化工艺温度,根据Kissinger-Ozawa和Crane方程计算出不同PUA乳胶膜的固化反应表观活化能,反应级数和频率因子,并采用Kissinger法对乳胶膜的热降解动力学进行了分析。结果表明4种肼单体所制的PUA乳胶膜中,选取草酸二酰肼所制的乳胶膜的固化反应表观活化能最高,为3.153 k J/mol,反应级数为1.148,碰撞因子为57.943,而选取碳酸二酰肼制备的乳胶膜的固化反应表观活化能最低,为1.639 k J/mol,反应级数为1.317,碰撞因子为1.917;选取碳酸二酰肼制备的乳胶膜的热稳定性最佳,而选取己二酰肼制备的乳胶膜的热稳定性最差。     

丙烯酸树脂-硅溶胶/封端异氰酸酯无醛人造板粘合剂的制备及性能表征

以聚乙烯醇（PVA）为高分子分散剂,丙烯酸（AA）、N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）为单体,采用无皂种子乳液聚合法制备了稳定且性能优异的丙烯酸树脂乳液。以此丙烯酸树脂乳液为主剂,硅溶胶（Sil）和封端异氰酸酯（HDI）为外加交联剂复合制得性能优异的无醛人造板粘合剂。实验讨论了其合成影响因素,并优化了合成工艺条件。研究表明,当m（PVA）=8%,m（AA）=8%,m（NMA）=4%,n（BA）∶n（St）=2∶1,m（Sil）=10%,m（HDI）=8%时,此粘合剂具有优异的应用效果。当以施胶量为250g/m2进行施胶时,细木工板的胶合强度达0.82MPa,横向静曲强度达20.5MPa,均符合国家标准。并用IR、TG对其进行了表征。     

MMA/DMC/AM/AA共聚物乳液的合成及其环压增强作用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为主要原料,通过无皂乳液聚合制备了稳定且性能优异的两性MMA/DMC/AM/AA四元共聚物乳液纸张环压增强剂,并优化了合成工艺条件.通过傅里叶红外光谱仪(FT-JR)、热失重分析仪(TGA)、激光颗粒粒度分析仪(DLS)和扫描电镜(SEM)对MMA/DMC/AM/AA四元共聚物乳液纸张环压增强剂结构、胶膜热稳定性、乳液粒径及应用该乳液进行表面施胶前后的纸张进行了分析,并考察了MMA、AM含量和AA与DMC质量比对共聚物乳液环压增强性能的影响.结果表明,w(MMA)=1 5％,w(AM)=8.5％,m(AA)∶m(DMC)=1.5 ～2.0时,制备的共聚物乳液的环压增强性能优异;以共聚物乳液(质量分数为0.5％)和淀粉(质量分数5％)组成的表面施胶液对瓦楞原纸施胶时,施胶后纸张环压指数高达8.68 N·m/g,与施胶前相比提高93.8％.