高固含量湿强剂的制备及应用.pdf

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1、《造纸科学与技术》2011年第30卷第5期*高固含量湿强剂的制备及应用刘丽娟张光华(教育部轻化助剂化学与技术重点实验室，陕西科技大学，陕西西安710021)摘要:PAE湿强剂的固含量和效果的提高是目前中国市场亟待解决的问题。本文利用廉价的改性剂N取代己二酸，合成了一种固含量为25%的新型湿强剂，讨论了反应温度、pH、单体配比等因素对湿强剂的稳定性及应用效果的影响。合成的新型湿强剂与市场上的某品牌湿强剂做了应用性能的对比，结果表明:合成的新型湿强剂的湿强度和干强度效果明显高于市场上湿强剂。关键词:湿强剂;PAE;二乙烯三胺;应用+中图分类号:TS727．2文献标识码:A文章编号:1671－457

2、1(2011)05-0045-04目前市场上应用最广的中碱性纸张湿强剂主要将配好的二乙烯三胺水溶液，加入装有回流冷是聚酰胺多胺环氧氯丙烷(简称PAE或PPE树凝管、滴液漏斗、搅拌器的四口烧瓶中，然后分批缓［1－4］脂)，具有使用方便，增湿强效果好，用量少，慢加入马来酸酐和催化剂(对甲基苯磺酸钠)，温度且成纸返黄少，无毒害，损纸回收容易，适合中碱性自发升温至90℃，搅拌30min。然后将温度调至［3－5］抄纸，且兼有助留、助滤作用等优点。但PAE110℃，开始蒸去溶液中的水分，控制温度在每秒钟［3］树脂的固含量低，一般是12．5%－20%，所以在2－3滴的速度。将水分蒸干后，立即停止加热，加运输

3、过程中，就损失了大量的价值。PAE是由己二入一定比例的蒸馏水，当聚合物全部溶解后停止搅酸和二乙烯三胺反应生成聚酰胺，然后加入环氧氯拌，产物为固含量50%的亮红色粘稠物。［6－7］丙烷合成的阳离子树脂。己二酸、二乙烯三胺(2)聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)的制备和环氧氯丙烷的价格都很贵，所以合成的PAE成本在上述预聚体中加入一定比例的蒸馏水，升温很高。到35－45℃，滴加环氧氯丙烷，在15min内滴加完本文采用含有多功能官能团、而且价格低的马毕。然后升温到65℃保温，当溶液黏度达到要求时来酸酐替换己二酸，合成了一种价格低廉、固含量立即停止加热，加入盐酸，调节pH至3－4。制备的高、应用效果好的新

4、型PAE湿强剂。浅黄色透明液体为PAE成品，固含量25%。表1PAE树脂的性能1实验黏度固含量密度pH贮存期－1/%－31．1实验原料/(mPa·s，25℃)/(g·cm，25℃)马来酸酐:化学纯;二乙烯三胺:化学纯;环氧氯353－5251．043－1．055＞90天丙烷:化学纯;对甲基苯磺酸、盐酸:分析纯。1．4应用21．2实验仪器(1)按纸张定量为80g/m称取计算量的木浆，NDJ－79型旋转粘度计，上海昌吉地质仪器有在PAE树脂加入量为1．0%时，并用氨水或者乙酸限公司;纸张抄取(陕西科技大学机械设备厂);ZL把纸浆调节到不同的pH值进行抄片，湿纸样在负－300A纸与纸板抗张试验机，长春

5、市纸张试验机压烘缸中干燥10min，取出冷却至室温。将纸样切厂。成10cm×2cm的试样。1．3制备方法(2)湿强度测定:湿抗张强度/干抗张强度×(1)预聚体(PPC)的制备100%=湿强度。作者简介:刘丽娟，女，硕士研究生，主要从事高分子功能材料及造纸化学品的制备与应用研究。*基金项目:陕西科技大学研究生创新基金。45PaperScience＆Technology2011Vol．30No．5乙烯三胺摩尔比小于1∶1时，PPC的黏度较小，这2结果与讨论是因为过多的二乙烯三胺，能够和马来酸酐上的功2．1反应单体的确定能官能团发生副反应，减少了PPC高分子树脂的生PAE树脂是由己二酸与二乙烯三胺反

6、应生成成。二乙烯三胺的增加能够提高PAE树脂的阳离聚酰胺亚胺，然后再与环氧氯丙烷反应生成PAE树子性，提高PAE湿强剂在浆料中的留着率和在纸张脂。己二酸上含有两个羧基基团可以和二乙烯三胺上的湿强效果。理论上马来酸酐和二乙烯三胺反应发生酯化反应，本文所用的马来酸酐，不仅含有两个完的摩尔比是1∶1，但要保证二乙烯三胺反应完全羧基外，还有功能官能团。当PAE树脂热塑化时，必须加过量的马来酸酐，同时考虑到成本，马来酸功能官能团之间可以发生交联反应，也可以和纸张酐:二乙烯三胺最佳的摩尔比是1．05∶1。纤维羟基之间发生交联，能够更好的提高纸张湿强。表2原料配比对PPC黏度的影响2．2反应单体配比的确定马

7、来酸酐:二乙烯三胺(摩尔比)PPC黏度/mPa·s固定反应条件:第一步反应温度110℃，第一步0．8∶1180保温时间1h，催化剂用量(占马来酸酐和二乙烯三1．0∶1400胺总质量)0．7%。研究了马来酸酐和二乙烯三胺1．05∶1800摩尔比对中间体聚酰胺亚胺(PPC)黏度的影响。1．2∶1800PPC的黏度越大，分子量就越高，制备的PAE树脂的分子量也越高，施胶后纸张的湿强度提高也就越2．3环氧