【碩士】水性聚氨酯紙頁增強劑的合成研究

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　　【碩士】水性聚氨酯紙頁增強劑的合成研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：浙江理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　由于森林資源的不足，使用木材纖維進行造紙已經(jīng)難以滿足人們的需要。造紙原料的缺口促使世界把目光轉(zhuǎn)向了廢紙纖維。而隨著人們生活水平的提高，人們對紙張性能要求越來越高，因此，如何提高紙張的性能，成為了目前造紙行業(yè)關(guān)注的焦點，本實驗著重對提高強度性能方面進行了研究?！　? 水溶性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的二元體系，具有無毒、不污染環(huán)境的優(yōu)點。己被廣泛應(yīng)用于人造革、粘合劑、彈性體等領(lǐng)域。鑒于聚氨酯用于紙張濕強劑的研究空白，本文嘗試對水性封閉聚氨酯進行探索性研究，將乳液進行紙張強度應(yīng)用?！　? 本文選擇了甲苯2，4．二異氰酸酯(2，4．TDI)、聚乙二醇(PEG一400)、酒石酸為主要原料，利用酒石酸來對預(yù)聚體進行擴鏈，使具備親水性，再通過封閉劑亞硫酸氫鈉對擴鏈預(yù)聚物進行封閉處理，以保存異氰酸基團的活性，通過三乙胺進行中和反應(yīng)，制備水溶性聚氨酯乳液?！　? 探討了聚合過程中制備工藝條件中各因素對預(yù)聚體系和乳液粘度的影響，找出了實驗中較適宜的聚合工藝?！　? 通過正交實驗從原料單體用量、擴鏈劑用量、擴鏈溫度等方面對預(yù)聚物產(chǎn)生的影響進行了探討，對實驗過程中不同階段的溫度進行選擇，此外還對封閉劑的添加方式、封閉劑的用量以及封閉時間進行了詳細的考察。系統(tǒng)分析了不同因素對聚合反應(yīng)的影響原因，最終確定了合成過程中的適宜條件?！　? 本實驗確定的水性聚氨酯的制備條件是：反應(yīng)前對原料進行脫水處理；確定攪拌強度150r／min；確定原料的投料次序為先加2，4一TDI，后滴加聚乙二醇，且投料摩爾比值為1．2；反應(yīng)初始階段溫度控制為34。C，時間控制在30分鐘；擴鏈劑用量控制在8％，擴鏈溫度為70℃，擴鏈時間為2小時；封閉劑用量與異氰酸酯基的比值為1．2，封閉時間為25分鐘，封閉溫度為30。C；乳化階段的中和度為100％?！　? 此后進一步進行了應(yīng)用性嘗試，確定了所生成乳液進行抄紙的適宜添加條件。本實驗適宜的濕添加條件為：固化溫度120℃，固化時間30分鐘，制備濕強劑用量為0．8％--1％(相對絕于紙漿)，助留劑量為O．08％(相對絕干紙漿)?！　? 采用FT取對聚合過程的跟蹤分析結(jié)果表明：擴鏈產(chǎn)物在2270cm。和1728cm。附近仍然有很強烈的吸收峰存在，C=O在1670cml～1755cm。1附近仍然具有很強烈的吸收峰，表明擴鏈階段體系中保留了大量的異氰酸酯基團。進行封閉處理后，在2270cm。1處的異氰酸酯基團的吸收峰逐漸消失，這表明預(yù)聚物中異氰酸酯基含量經(jīng)過封閉劑的作用消耗嚴重，而同時N—H的吸收峰在3180cmo～3480cmo處有較寬的吸收，C=O在1670cml～1755cm。附近仍然具有很強烈的吸收峰。同時也表明在后期應(yīng)用中，一定的固化溫度和時間的作用能夠幫助異氰酸酯基團發(fā)生解封。通過SEM對紙張進行了微觀結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)添加了制備濕強劑的紙張的表面結(jié)構(gòu)比較致密，且形成了一層薄膜，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)是使紙張具有濕強度的一個重要原因?！　?

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