阴离子水性聚氨酯的制备及其在表面施胶中的应用

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1、第22卷第4期造纸化学品V0IJ22No．4201O年8月PAPERCHEMICALSAug．2010阴离子水性聚氨酯的制备及其在表面施胶中的应用姜丽峰，李媛媛，戴红旗(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京210037)摘要：用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚环氧丙烷二醇、环氧树脂和亲水扩链剂，采用“内乳化法”合成环氧树脂改性的阴离子水性聚氨酯乳液；讨论了亲水扩链剂种类和用量、环氧树脂用量、成盐剂的选择及中和度等对聚氨酯乳液性能的影响。将制得的聚氨酯乳液用于静电复印纸的表面施胶

2、，结果显示：施胶效果良好，对纸张的表面强度等性能有明显改善。关键词：阴离子水性聚氨酯；内乳化法；表面施胶中图分类号：TS727．5文献标识码：A文章编号：1007—2225(2010)04—0029—05PreparationofAnionicWaterbornePolyurethaneandItsApplicationinSurfaceSizingJIANGLi-feng，LIYuan-yuan，DAIHong—qi(JiangsuProvincialKeyLaboratoryof{PandPap

3、erScienceandTechnology，NanjingUniversityofForestry，Nanjing210037，China)Abstract：Aepoxy—modifiedanionicwaterbomepolyurethanewassynthesizedbya“inneremulsification’’methodusingdiphenylmethanediis0cyanate(MDI)，polypropyleneglycol，epoxyresinandhydrophilicch

4、ainextender．Theinfluencesofthetypesandaddedamountofhydrophilicchainextender，therelativeamountofepoxyresin，theselectionofsaltformingagentsandtheneutralizationdegreeontheperformanceofpolyurethaneemulsionwerediscussed．Theapplicationofthepreparedpolyuretha

5、neemulsioninsurfacesizingelectrostaticcopyingpapershowedthatithadagoodsizingeffectandsignificantlyimprovedthepapersurfacestrength．Keywords：anionicwaterbornepolyurethane；inneremulsificationmethod；surfacesizing随着造纸、印刷业及相关领域的不断发展，表面体分子中引入亲水基团．使其能在水中自行乳化。目

6、施胶的作用及优势显得尤为突出。表面施胶可为纸前阴离子型聚氨酯主要采用自乳化法引入亲水基团，厂带来众多好处：(1)施胶成本低，可减轻内部施胶~-COOH与一NC0反应引入一C0OH亲水基团。剂所引起的纸张强度下降、纸机玷污和白水负荷增本研究探讨了聚氨酯预聚体的自乳化法合成出加等问题；(2)明显改善纸张表面性能，如表面强了性能良好的聚氨酯乳液。将制得的乳液用于静电度、抗水性和两面差等[¨。聚氨酯表面施胶剂是近年复印纸的表面施胶．取得了良好的施胶和增强效果。该工艺操作简单，节能环保，具有良好的发展前景。出

7、现的新型表面施胶剂产品，国内外均有研究报道。水性聚氨酯是以水为介质的聚氨酯分散体系，具有1实验不燃、无毒、不污染环境、节省能源和操作加工方便等优点．且成膜性比其他表面施胶剂好，因此占有重I．I水性聚氨酯的合成要地位[。1．1．1主要原材料水溶性聚氨酯的水性化主要可以通过外乳化和二苯基甲苯二异氰酸酯(MDI)、相对分子质量自乳化2种方法实现。自乳化法是在聚氨酯的预聚2000的聚环氧丙烷二醇(N220)，均为工业品；二羟收稿日期：2010—05—15(修回)·30·造纸化学品第22卷甲基丙酸(DMPA)

8、、二羟基半酯(自制)、酒石酸、环氧胶度按GB／T5405-1985检测：印刷表面强度按GB／树脂(E44型)、无水乙二胺、一缩二乙二醇、三乙胺、T2679．15—1997检测。丙酮和N．甲基吡咯烷酮，均为分析纯试剂。其中，低聚物聚环氧丙烷二醇预先在真空干燥2结果与讨论箱中脱水处理6h(约13．33Pa)；DMPA、环氧树脂，2．1亲水扩链剂的选择均在使用前干燥；酒石酸、无水乙二胺、一缩二乙二选用不同种类的亲水扩链剂，在相同成盐剂的醇、三乙胺、丙酮及N一甲基吡咯烷酮，均