探究聚合物表面施胶剂的制备与工业施胶应用的研究

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1、西北大学硕士学位论文聚合物表面施胶剂的制备与工业施胶应用的研究姓名：王永斌申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：马政生20040601摘要本工作利用乳液聚合工艺研制开发了一种新型苯乙烯一丙烯酸酯(SAE)类造纸表面施胶剂，探讨了乳液聚合的工艺条件对产品性能的影响，并完成了产品的中试和工业应用。结果表明产品达到了国外BASF同类产品DS一400的性能，成本低于DS一400，应用前景广泛。主要工作如下：1．综述了目前国内外造纸表面施胶技术及施胶剂的研究及应用现状。2．研制开发了一种替代进口的新型苯乙烯一丙烯酸酯(SAE)类造纸表面施胶剂，并对产品进行了一系列的测试和

2、表征。3．通过实验探讨了乳液聚合工艺条件对产品性能的影响，获得的最佳工艺条件是：①单体及其比例为：苯乙烯35～40％、丙烯酸丁酯15～18％、甲基丙烯酸甲酯25～30％、丙烯酸一2一羟丙酯15～18％、丙烯酸2～5％。②乳化剂为阴离子和非离子表面活性剂复合物，其比例为磺酸盐型／OP一10=l：10，用量为占乳液总量的2．2～2．6％。③缓冲剂为碳酸氢钠，保持体系pH值=10。④反应温度75～85。C⑤反应时间约4小时⑥聚合工艺：半连续法自由基乳液聚合。4．在最佳工艺条件下完成了500kg规模的工业中试放大。5．将中试产品在国内几家大型纸厂进行了应用实验，结果表明：①

3、本文所制备SAE的聚合物表面施胶剂可以提高纸张的拉毛强度、减少掉毛、掉粉、耐折度、施胶度和断裂长等各项性能。其中，在同样条件下纸张定量由60g／m2提高到62．1g／m2：拉毛强度(J下、反)由1．10m／s、1．38m／s提高到1．68m／s、2．10m／s；横向耐折度由12次提高到16次；纸断裂长2767m提高到2812m；吸水性(Cobb值)由20g／m2降低到179／m2。②该工艺技术生产的SAE产品用量为3．0公斤／吨纸时，与巴斯夫公司DS一400的用量3．3公斤／吨纸时测得的表面强度效果相当。固含量25％的DS一400在国内售价为14000元／t；而该产

4、品的原料成本不足5000元／t，其市场应用潜力明显。关键词：表面施胶剂；聚合物；乳液聚合；丙烯酸酯乳液；造纸助剂燕鲤辑擎者、黔师随套钰叠文公布AbstractAnewstyreneacrylicemulsion(SAE)assurfacesizingagentweresyntbesizedbyemulsionpolymerisation，theeffectofsynthetictechniqueonpropertiesofcopolymerswerediscussed，andindustrialexperimentandapplicationwerecomplete

5、d．TheresultsshowthatpropertiesofthisproductmatchBASFwhosecostishigherthanours．OurmaintaskiSasfollows：1．TheprocessofresearchandapplicationinsurfaceSizingtechniqueandsizingagentintheworldwereintroduced．2．AnewtypeSAEsizingagentweresynthesizedanditspropertiesweremeasuredandcharacterized．3．

6、Theeffectsofsynthetictechniqueonpropertiesofcopolymerswerediscussed，andtheoptimumreactionconditionswerefoundaSfollows：①．Monomersandtheirratio：styrene35％一40％：butylacrylate15％一18％：methylmethacrylate25％-30％：2-hydroxypropylacrylate15％一18％：acrylicacid2％一5％．②．Emulsifiers，whoseconsumptionamou

7、ntis2．2-2．6％ofemulsiontotalamount，arecomplexsubstanceofanionicsurfactantandnon—ioniosurfactantagents．③．Bufferagent，NaHC03，retainsthepHscaleof10inreactionsystem．④．Reactiontemperaturerangesfrom75—85。C．⑤．Reactiontimedurationisabout4hs．⑥．Semi—continualfreeradicalemulsionpolymerisationtec