淀粉接枝共聚物瓦楞纸表面施胶增强剂的制备及其应用

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1、2010年5月第19卷第5期中国胶粘剂Vo1．19No．5，May．2010CHINAADHESIVES43淀粉接枝共聚物瓦楞纸表面施胶增强剂的制备及其应用张光华，王帆，张万斌，王腾飞，孙卫玲(教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西科技大学，陕西西安7l0021)摘要：利用无皂乳液聚合技术通过阳离子淀粉和苯乙烯(st)、丙烯酸丁酯(BA)等乙烯基单体进行接枝共聚反应，制备了一种淀粉接枝聚合物乳液，并对其表面施胶性能进行了研究。结果表明：当m(淀粉接枝乳液)：m(氧化淀粉)=3：100、(硫酸铝)=O．4％和施

2、胶液pH=4时，其应用效果好且性价比高；淀粉接枝乳液的施胶性能优于氧化淀粉和接枝单体共聚物。关键词：氧化淀粉；接枝共聚；表面施胶剂；无皂乳液聚合中图分类号：TQ437．2文献标识码：A文章编号：1004—2849(2010)05—0043—050前言司；A1(so)3，分析纯，北京化工厂；YTJ一1型玉米淀传统的浆内施胶不仅施胶量大，而且通常会对粉，工业级，青岛市晨昱生化科技有限公司。纸张的物理性能产生影响，因而瓦楞纸生产企业越来越重视表面施胶工艺的研究_l】。目前表面施胶剂大1．2试验仪器体可以分为两类：天然高

3、分子型和合成聚合物型。天PB一1型pH计、Acculab电子天平，德国sartou—然高分子施胶剂价格低廉，但其与纤维的结合力较rious公司；ST一1—260型涂布机，陕西科技大学机电差，施胶效果一般[21；而聚合物施胶剂施胶效果较好，学院实训研发中心；YQZ一1型纸张挺度测试仪，国但成本较高且聚合过程中使用的乳化剂或溶剂的残营宜宾造纸厂；DCP—KY3000电脑测控压缩试验仪，余通常会对施胶效果产生不利的影响。四川长江造纸仪器有限责任公司；JC2000CI型静滴本研究将阳离子淀粉充分氧化(以提高其表面接触角测

4、量仪，上海中晨数字技术有限公司；活性)，利用苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)等乙烯基EQUINX55型傅里叶变换红外光谱仪，德国Brucher类单体，在少量可聚合乳化剂参与的条件下与氧化公司；S-570型扫描电镜，El立公司；NDJ一79型旋转淀粉接枝共聚，制备了一种淀粉接枝共聚物乳液I3卅，黏度计，上海昌吉地质仪器有限公司；飞鸽牌TDL一并研究了其对纸板的施胶效果[51。氧化淀粉既是分散40B型离心机，上海安亭科学仪器厂。剂(确保了聚合乳液的稳定性)，又是施胶剂的重要组成部分。1．3试验制备l_3．1阳离子淀

5、粉接枝共聚乳液的制备l试验部分在三口烧瓶中加入适量的水和阳离子淀粉，边1．1试验原料搅拌边升温至45，加人KPS氧化剂(加入量应保苯乙烯(St)，分析纯，天津市巴斯夫化工有限公证经氧化后淀粉糊化液的黏度小于10mPa·S)；氧司；丙烯酸丁酯(BA)，分析纯，天津市河北区海晶精化完毕后升温至90℃使氧化淀粉开始糊化，继续细化工厂；过硫酸钾(KPS)，分析纯，天津市登峰化糊化30min；降温至80cI二，加入少量的DNS一86，学试剂厂；烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸开始同时滴加单体St、BA和KPS溶液，控制滴加铵(

6、DNS-86)，分析纯，清新县汉科化工科技有限公速率，确保引发剂溶液后加完；滴加完毕后升温至收稿日期：2010一Ol一06；修回日期：2010—02—26。基金项目：陕西科技大学研究生创新基金项目。作者简介：~(1962一)，陕西咸阳人，教授，博导，主要从事高分子功能材料及造纸化学品等方面的制备与应用研究。通讯作者：王帆。E—mail：wangfan3063@163．com中国胶粘剂第19卷第5期85，保温反应30rain，即得阳离子淀粉接枝共聚2结果与讨论乳液。1．3．2复配施胶工艺2．1淀粉接枝共聚乳液物化性

7、能及表征将氧化淀粉糊化后，与合成的淀粉接枝共聚乳2．1．1物化性能液以一定比例复配制备4％施胶液；将原纸(未施胶淀粉接枝共聚物乳液的物化性能如表1所示。的瓦楞原纸，纸张定量130g／m，施胶度2S，环压强表1接枝共聚物乳液的物化性能度指数6．57N·m／g，挺度27g·cm)平铺在水平涂布Tab．1Physicalandchemicalpropertiesofgraftcopolymeremulsion机上，一端固定，用涂布棒将施胶液均匀涂在纸表pH面(施胶量5g／m)；在压光烘干机上烘干，干燥后进值，蒜行纸张各

8、项性能测试。乳白色液体253．94658．76无析出(离心10min)1-3．3单独施胶工艺将样品稀释至2％，施胶方法同1．3．2，施胶量2．1．2FT-IR表征0．2g／m。氧化淀粉与淀粉接枝共聚物的订一IR曲线如图1所示。1．4测试与表征(1)接枝共聚物的红外光谱(FT-IR)：采用傅里叶变换红外光谱仪进行测定(将产物在乙醇水溶液中回流1h，沉淀、过滤；然后以环己烷为