苯丙微乳液的制备及其在表面施胶剂中的应用

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1、《造纸科学与技术》2012年第31卷第2期*苯丙微乳液的制备及其在表面施胶剂中的应用刘文陈继伟(广东省造纸研究所，广东广州510640)摘要:本文利用半连续种子乳液聚合法合成苯丙乳液，并将其制备成表面施胶剂应用于纸张施胶中。实验发现:反应温度为85℃，单体总量所占的比例分别为:w(St)=36．7%，w(BA)=41．8%，w(MMA)=18%，w(AA)=2%，w(NaHCO3)=0．4%，w(APS)=0．5%，w(N－MA)=0．3%时，苯丙乳液稳定性和粒径大小最佳。所得的乳液固含量为32．3%，粒径为107nm，凝胶量为0．08%，吸水率为3．7%，

2、具有良好的粒子稳定性和机械稳定性。与淀粉、PVA、市售两种苯丙乳液制得的表面施胶剂相比，自制的苯丙微乳液可赋予纸张更为良好的表面性能，施胶后纸张抗张强度可达61N·m/g，表面强度可达3．52m/s，施胶度可达215s。关键词:苯丙乳液;乳液稳定性;表面施胶剂;施胶度中图分类号:TS727+．2文献标识码:A文章编号:1671－4571(2012)02-0037-05随着印刷技术的不断发展，对纸张表面性能的缓冲剂:碳酸氢钠要求也在不断提高，在此趋势的影响下，越来越多的中和剂:氨水表面施胶剂化学品被不断的开发和应用。目前，造纸张:凸版纸原纸纸工业中应用的表面施

3、胶剂种类繁多，性质各不相其它:玉米原淀粉、PVA、三氯化铁、硫氰酸铵同，主要分为天然高分子和合成聚合物表面施胶等。［1］剂。合成聚合物类助剂由于可赋予纸张更优异1．2实验仪器的性能，近年来发展比较迅速。为了提高表面施胶反应装置:四口烧瓶、三口烧瓶、球形冷凝器、恒剂的应用效果，人们从分子设计、离子形态设计、乳压漏斗等液聚合过程等角度出发进行了多方面的研究和探加热装置:HHS电热恒温水浴锅讨。搅拌装置:JJ－1精密电动搅拌器本文从乳液聚合出发，探讨了聚合过程中各种干燥装置:101－1电热恒温干燥箱因素对乳液性质及其施胶剂的影响。1．3实验过程1．3．1苯丙乳液的

4、制备1实验预乳液的制取:向三口瓶中依次加入水，乳化1．1实验原料剂，待溶解完全后，慢速滴入单体，高速搅拌直至单单体:苯乙烯(St)，分析纯;丙烯酸丁酯(BA)，体滴加完毕，得预乳液。分析纯;甲基丙烯酸甲酯(MMA)，分析纯;丙烯酸种子乳液的制取:将水浴温度升高至78～(AA)，分析纯;N－羟甲基丙烯酰胺(NMA)，分析80℃，依次水，缓冲剂，乳化剂，充分溶解后，将温度纯，使用时添加微量甲醛(约占总量的5%)，混合均升高至85℃后，加入部分引发剂以及部分预乳液，匀。烯丙基醚羟丙基烷磺酸钠，分析纯;N－羟甲基保温30min。丙烯酰胺。苯丙乳液聚合:在预乳液中加入

5、N－MA并搅乳化剂:阴离子乳化剂CO－436;非离子乳化剂拌，向系统中滴加剩余的预乳液以及部分引发剂，保NP－10。证APS稍先于预乳液滴完。滴加完毕后，保温反应引发剂:过硫酸铵(APS)，分析纯20min，开始滴加剩余的引发剂，保温反应60min，降作者简介:刘文，男，硕士，助理工程师，主要从事特种纸加工方面的研究。*基金项目:广东省产学研省部合作专项资金项目(项目编号:2011B090400300)。37PaperScience＆Technology2012Vol．31No．2温，中和，过滤，出料。温至90℃，搅拌30min，得粘度适中，浓度为10%的1

6、．3．2苯丙乳液的表征方法氧化淀粉糊化液。(1)固含量乳液以及PVA分别按一定比例与淀粉糊化液乳液的固含量是指其在一定温度下反复干燥后混合，其中乳液的用量为干淀粉量的10%，PVA用剩余物重量恒定时，与原试样重量的比值。固含量为干淀粉量的20%，装置备用。量%=(干燥后样品重量/干燥前样品重量)×1．3．4施胶后纸张性能测试100%为了便于比较，分别将淀粉、PVA、商品苯丙乳(2)黏度液1、商品苯丙乳液2以及自制苯丙微乳液制备成BrookfieldDV－Ⅱ粘度计，选用1号转子，转速施胶剂，分别测试施胶后纸张的抗张强度、施胶度、为90r/s。表面强度三组数据。

7、(3)吸水率2实验结果将由乳液制备的胶膜浸于水中，一定时间后测定吸水后与吸水前胶膜重量的比值。2．1苯丙乳液的制备及其影响因素吸水率=(吸水后膜重－干膜重)/干膜重×用种子乳液聚合法合成苯丙四元共聚微乳液，l00%。其中乳化剂用量为3%(对总单体量)，引发剂用量(4)稳定性为0．5%，所得乳液固含量为30%。热稳定性:将合成的乳液加热至50℃，20min2．1．1预乳液的制备及其影响因素后，冷却至室温，循环6次，观察是否有聚结、分层等预乳液的制备是种子乳液聚合法的第一个步现象。骤，在乳液聚合过程中，需要预乳液保持稳定，并能2+电解质稳定性:配制0．5%的Ca

8、溶液，将其与形成尽可能小的单体珠滴，以便珠滴中的单体