乳液聚合物及其在造纸工业中的用途

纤维交联型阳离子乳液的合成及在造纸中的应用随着环保意识的日益提高和对品质的不断追求，纤维交联型阳离子乳液已经成为现代造纸工业中的一项重要技术，广泛应用于助剂制备和造纸过程中。

本文将从合成方法、性质特点以及应用方面介绍纤维交联型阳离子乳液的相关知识。

一、纤维交联型阳离子乳液的合成方法（一）合成材料：对于合成纤维交联型阳离子乳液而言，合成材料主要包括阳离子交联剂、助剂和水三种元素。

（二）合成过程：将阳离子交联剂和助剂按照一定比例混合后加入水中，搅拌均匀，用加热和添加硫酸、盐酸等酸性物质使其反应，则可得到纤维交联型阳离子乳液。

二、纤维交联型阳离子乳液的性质特点（一）黏稠度高：纤维交联型阳离子乳液呈黄色液体状态，黏稠度很高，在添加剂制备、纸浆加工等领域具有粘结作用，对于纤维一致性有着较好的调节作用。

（二）良好的稳定性：纤维交联型阳离子乳液具有良好的稳定性能，不易分解和凝结，可在较长时间内保持稳定。

（三）优异的透明性：纤维交联型阳离子乳液透明度高，不会像其他助剂制备所用的液体添加剂一样影响纸张白度和光泽度。

三、纤维交联型阳离子乳液在造纸中的应用（一）助剂制备方面：纤维交联型阳离子乳液是助剂制备过程中重要的一个组成部分，可提高造纸品质和降低制造成本。

（二）纸浆加工领域：纤维交联型阳离子乳液能够调整纤维分散性、加强纤维的复合度，强化纤维网结构。

（三）纸张增韧：在纤维交联型阳离子乳液的作用下，纸张的弹性会得到增强，并且不会影响纸张的曲性，具有较好的增韧性。

总之，纤维交联型阳离子乳液作为一种重要的造纸助剂，在造纸工业中有着广泛的应用前景。

优越的物理性质和优异的稳定性，为造纸工艺的创新提供了方便，有效提高了纸张质量，有利于推进纸张工业向着更加高效能的方向迈进。

阳离子乳液聚合及其应用研究进展阳离子乳液聚合及其应用研究进展）摘要：本文简单的介绍几种比较主流的阳离子乳液的聚合方法，并且介绍了阳离子聚合物乳液在造纸工业和纺织工业以及在建筑业的应用，并对阳离子聚合物乳液在生活生产中应用和发展作了展望。

关键词：阳离子乳液聚合阳离子聚合物乳液应用研究进展1. 引言阳离子聚合物乳液对正负电荷具有良好的平衡性能, 用于纸张上浆剂[1, 2]、粘合剂[3,4]以及染印、钻井、化妆品、生物医学等领域[5- 7]。

阳离子聚合物乳液的基本特征是乳胶粒表面或聚合物本身带正电荷,早在60 年代阳离子乳液就引起人们的关注, 目前已有很多人从事这方面的研究, 在理论和应用方面取得了显著的成果。

要赋予乳胶粒或聚合物正电荷, 可以根据需要采用不同的聚合方法。

2. 阳离子聚合物乳液的制备方法2.1 常规乳液聚合法用乙烯基单体、阳离子型乳化剂或高分子乳化剂, 在自由基引发剂或阳离子型引发剂作用下, 按常规乳液聚合法可以合成阳离子乳液。

如sheetz[8]用十二烷基氯化铵作乳化剂, 在H2O 2- F3+e , pH= 2 中制得了稳定的阳离子聚合物乳液; Sarota 等[9]用十二烷基吡啶氯化铵作乳化剂, 加入少量的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯, 合成了稳定性良好的PSt 阳离子胶乳; 李效玉等[10]研究了利用不同的表面活性剂如聚乙烯醇,N ,N - 二甲基,N - 十二烷基,N - 苄基氯化铵,N - 甲基,N - 十六烷基吗啉硫酸甲酯季铵盐(CMM ) 等对合成的阳离子乳液的稳定性、聚合转化率的影响, 结果发现: CMM 作乳化剂, 聚合转化率最高, 乳液的稳定性最好。

2.2 转换法转换法是用阳离子型表面活性剂或两性、非离子型表面活性剂对某些阴离子胶乳进行转换而制备阳离子胶乳。

如Heinz 等[11]采用两性表面活性剂和阳离子表面活性剂对阴离子聚苯乙烯、丁二烯胶乳进行转换, 得到了阳离子胶乳;B low [12,13]在研究天然胶乳与阴离子合成胶乳时, 考察了阳离子表面活性剂对胶乳稳定性和胶粒表面电荷的影响, 发现加入阳离子乳化剂使胶乳的稳定性降低, 但是在搅拌下把稀胶乳加到过量的阳离子表面活化剂中, 非常成功地转换成阳离子胶乳; 恩知钢太郎[14]采用烷基取代胺与环氧乙烷的加成物为阳离子乳化剂, 对用转换法生产阳离子丁苯胶乳进行系统研究, 所用的乳化剂除具有同阴离子乳化剂混溶性好的特点外, 还可与胶乳微粒进行交联, 在该转换中, 乳化剂用量占胶乳中聚合物的3- 5% (重量) , 并且边搅拌边向阴离子胶乳(pH 为9- 12) 中定量加入浓度为30% 的阳离子表面活性剂, 然后将pH 值调到8 以下, 从而完成转换过程。

多交联基聚氨酯乳液制备及作为纸张表面涂布剂的研究多交联基聚氨酯乳液制备及作为纸张表面涂布剂的研究摘要：纸张的表面涂布剂具有改善纸张性能的重要作用，而多交联基聚氨酯乳液作为一种新型的涂布剂具有广阔的应用前景。

本文通过合成多交联基聚氨酯乳液，并将其应用于纸张表面涂布，研究了其在纸张性能方面的影响。

结果表明，多交联基聚氨酯乳液可以有效地改善纸张的机械性能、湿强度和耐磨损性，同时也能提高纸张的耐水性和耐油性。

本研究为多交联基聚氨酯乳液在纸张行业中的应用提供了理论和实践依据。

关键词：多交联基聚氨酯乳液；纸张表面涂布；机械性能；湿强度；耐磨损性；耐水性；耐油性1. 引言纸张作为一种广泛应用的纤维材料，在包装、印刷和书写等领域具有重要作用。

然而，常规纸张的性能不同程度上存在一些问题，例如低强度、易湿透等。

为了解决这些问题，研究者们通过表面涂布加工来改善纸张的性能。

2. 实验材料与方法2.1 材料本实验所用的材料有：聚氨酯预聚体、交联剂、乳化助剂等。

2.2 方法首先，将聚氨酯预聚体、交联剂和乳化助剂按一定比例混合，加入适量的水中，搅拌均匀形成乳液。

然后，将乳液放置于恒温槽中反应一定时间，使其发生交联反应。

最后，将所制备的多交联基聚氨酯乳液涂布在纸张表面，使其经过干燥后形成一层薄膜。

3. 实验结果与分析3.1 纸张的机械性能通过拉伸试验和压缩试验可得到纸张的机械性能参数，如抗张强度、抗压强度等。

实验结果表明，经过多交联基聚氨酯乳液的涂布处理后，纸张的机械性能明显提高，表现为抗张强度和抗压强度的增加。

3.2 纸张的湿强度纸张的湿强度是指在潮湿环境下纸张的抗张强度。

通过湿强度测试，发现多交联基聚氨酯乳液的涂布可以显著提高纸张的湿强度，使其更适合在潮湿环境下使用。

3.3 纸张的耐磨损性使用摩擦试验仪对多交联基聚氨酯乳液涂布前后的纸张进行测试。

结果表明，经过涂布处理的纸张具有更好的耐磨损性，表面不易产生破损和磨损。

3.4 纸张的耐水性和耐油性经过多交联基聚氨酯乳液的涂布处理后，纸张的耐水性和耐油性都得到了明显的提高。

山西大学学报(自然科学版)34(3):458~463,2011Journal o f Shanx i U niver sity(N at.Sci.Ed.)文章编号:0253 2395(2011)03 0458 06甲基丙烯酸羟酯类单体改性苯丙乳液在纸张中的应用曹辉波,何静*(北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083)摘 要:文章目标是制备纸张高效湿强剂,采用半连续种子乳液聚合技术结合预乳化工艺,以苯乙烯、丙烯酸乙酯为主要聚合单体,甲基丙烯酸羟酯类功能单体进行改性,加入复合型乳化剂、引发剂合成两种具有核/壳结构的苯丙乳液.且其在纸张中的应用表明两种乳液对纸的湿强度都有显著的增强作用,与国内其他产品相比在成本上有明显的优势,而且其对纸张的干抗张指数、湿强度、耐破指数都有显著的增强.考虑到HP M A及H EM A制备的难易程度、得率高低、对纸张各项性能的影响,在实际生产中建议选择H PM A作为苯丙乳液聚合时的功能单体.关键词:高效湿强剂;乳液聚合;核/壳型苯丙乳液;湿强度中图分类号:T S727+.2 文献标识码:A随着造纸工业的高速发展及印刷技术的不断进步,人们对纸的相关性能的要求也在不断提高[1].纸浆纤维素具有高度的亲水性,通常不经任何处理的纸张被水湿透后纤维即失去其大部分强度.如果纸张中添加一些湿强剂,使纸张在被水润湿后仍具有可以满足使用要求的机械强度就称之为湿强纸[2].目前湿强纸广泛用于人们的日常生活及生产中,如照相原纸,医疗纸床单,钞票用纸,农用育苗纸,液体包装纸盒,户外广告用纸等[3].虽然在造纸时加入长纤维木浆可以改善纸浆品质,但是这样耗费大量的林木资源,因此对于森林覆盖率低的我国来说,开发性能优良的湿强剂用于合成高档纸,以满足国民经济发展的需求有着重要的意义[4].且低成本、高效能、环境友好型、新型的湿强剂仍将是未来的研究方向[5].核/壳型聚合物乳液类增强剂拥有粒径小、易吸附、有效成分高、干燥后易成膜、性能稳定等优点,它主要通过在纤维空隙间形成立体网状及在纤维交叉点外黏结多根纤维以提高产品强度,使其用作纸张增强剂有着广阔的前景.苯丙乳液主要是由苯乙烯和多种丙烯酸酯单体共聚而成的乳液[6].本文着重研究使纸张湿强度明显增强的核/壳型苯丙乳液聚合物,并用含有羟基的功能单体(甲基丙烯酸羟酯类单体)进行改性,它带有的羟基可加强与纸张纤维空隙、交叉点及表面的氢键结合,其目的是当纸被润湿后仍能满足使用要求的机械强度.1 纸张湿强产生机理Dunlo p Jones[7]指出当纸湿的时候为了保持其强度,一般有以下一种或多种方法: 增强原有的纤维结合;保护已有的纤维间结合;!形成对水不敏感的结合键;∀使添加物质与纤维混合形成一个网络结构.湿强添加剂以各种机理增进纸页的湿强,但一般认为主要有两种机理,应该说两种机理不是互相排斥的.一种是保护已有纤维间结合机理,该机理认为湿强剂在纤维周围会产生一个交错链状网络结构,可以阻止纤维的润胀和吸水以保持已有的纤维间氢键,这种机理被认为是#同心交叉链∃机理.另一种是产生新的、抗水的纤维间键合机理,该机理认为湿强剂与纤维间可形成新的抗水的结合键,如*收稿日期:2010 10 10;修回日期:2010 12 20基金项目:教育部支撑项目(111)作者简介:曹辉波(1988-),女,山西阳高人,在读研究生,研究方向为精细有机合成.E mail:cao.huibo@163.co m.*通讯联系人:hejing2008@共价键、氢键,以交叉链方式来连结纤维,这种机理被称为#加固新键或相互交错连接∃机理[8].影响强度的因素有以下几点: 纸浆纤维自身的强度; 纸浆纤维间的交织(机械的摩擦强度和结合面积)状况;!纸浆纤维间结合强度和数量(氢键结合).其中: 依赖于原料的强度; 与原料本身及其打浆度、纸的紧度有关;!与原料自身和内添加药品有关.增强剂增加了纸浆纤维间氢键的结合点,使因素!得到强化,使纸的强度提高.增强剂的添加也会对纸浆悬浮液产生絮凝作用,絮凝也有可能产生交织,强化了因素 的影响[9].2 实验2.1 药品和仪器2.1.1 药品:苯乙烯(St)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸羟乙酯(H EMA )、甲基丙烯酸羟丙酯(H PMA )、十二烷基硫酸钠(SDS)、壬基酚聚氧乙烯醚(T X 10)、过硫酸钾(KPS )、亚硫酸氢钠(NaH SO 3)、碳酸氢钠(NaH CO 3)、对苯二酚(C 6H 6O 2)2.1.2 仪器:合成装置;减压蒸馏装置;JJ 1型精密定时电动搅拌器;H H S 型水浴锅;202 0OAB 台式电热恒温干燥箱;FA1004N 型电子天平;SH Z D(%)循环水式真空泵;供氮装置;pH B 8型pH 计;5SXC 型傅立叶红外光谱仪;45L 实验用Valley 打浆机;肖式打浆度仪;ZQJ1 B 型纸样抄取器;ZS 1000型纸张撕裂测定仪;ZP 1000型耐破度仪;ZL 300A 型纸与纸板抗张试验机;ZZD 025C 电子式纸张耐折度测定仪.2.2 核/壳结构的苯丙乳液湿强剂的制备采用半连续种子乳液聚合技术结合预乳化工艺合成了两种含有功能单体的具有核/壳结构的苯丙乳液. 预乳化 将一定量的复合乳化剂(m (SDS)&m (TX-100)=2&1)、去离子水加入到带有搅拌装置、恒压漏斗、冷凝管的三口圆底烧瓶中,升温至60∋水浴加热,开始时慢速匀速搅拌,滴加部分混合主单体St 、EA,使之进行预乳化,搅拌速度可稍微加快.种子乳液聚合 将一定量的复合乳化剂(m (SDS)&m (TX-100)=2&1)、缓冲剂NaH CO 3、去离子水加入到另一装有冷凝管、机械搅拌器、恒压漏斗和氮气导管的四口烧瓶中,升温至40∋水浴加热,匀速搅拌.滴加剩余的混合主单体St 、EA 、功能单体H EMA/H PMA ,同时升温至60∋,通入氮气.反应15m in 后,滴加部分复合引发剂(m (KPS)&m (亚硫酸氢钠)=1&1),同时升温至反应温度75∋保温.!壳聚合 往种子乳液中均匀滴加预乳化的壳单体,反应温度保持恒定,滴加剩余复合引发剂(m (K PS)&m (亚硫酸氢钠)=1&1).继续反应1~2h,降温出料,得到两种含不同功能单体的核/壳结构的苯丙乳液增强剂,经旋蒸纯化反应产物待测.2.3 红外光谱测定与分析将乳液涂在载玻片上,40∋真空干燥后用KBr 压片,进行红外光谱测定.2.3.1 St/EA/H EM A 的乳液聚合物的红外光谱图图1 红外光谱图Fig.1 Infrar ed spect rog ram459 曹辉波等:甲基丙烯酸羟酯类单体改性苯丙乳液在纸张中的应用图1为含功能单体H EM A 的乳液聚合物的红外谱图,3480.54cm -1为典型的羟基吸收峰;3020.36cm -1处为苯环中C-H 的伸缩振动峰[10];2922.92cm -1是-CH 3、-CH 2-的特征吸收峰;1728.29cm -1是丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟酯中的C=O 的伸缩振动吸收峰;1601.62cm -1、1493.08cm -1及1451.70cm -1处出现苯环骨架中C=C 振动吸收峰;1157.17cm -1是酯基C-O-C 的伸缩振动峰;758.13cm -1为C -H 弯曲振动收,699.40cm 1为C-H 伸缩振动吸收[11];说明St 、EA 、H EM A 单体都参与了共聚.2.3.2 St/EA/H PMA 的乳液聚合物的红外光谱图图2为含功能单体H PM A 的乳液聚合物的红外谱图,3521.77cm -1为典型的羟基吸收峰;1177.06cm -1是酯基C-O-C 的伸缩振动峰,其他官能团的吸收峰与功能单体H EMA 的红外谱图中对应的官能团吸收峰的位置基本一致,说明St 、EA 、H PMA 单体成功进行了共聚.图2 红外光谱图Fig.2 Infrar ed spect rog ram3 应用试验3.1 纸张的制备按设计配方配料:每次取等量稀释过的浆料,向纸浆中加入自制的用功能单体甲基丙烯酸羟酯类改性的苯丙乳液纸张湿强剂,用0.1mol/L 的稀盐酸、稀氢氧化钠溶液调节pH 值,搅拌3m in.将配好的纸料在标准纸页成形系统上抄片,定量为66g/m 2,然后放入干燥器中恒温恒湿24h.3.2 纸张的物理性能检测在105∋下固化20m in,纸张在恒温、恒湿条件下(温度20∋(1∋),定量、干抗张指数、撕裂指数、耐破指数等物理性能指标按国家标准方法进行测试[12].湿强度(%)=湿平均抗张力/干平均抗张力)100%湿强度的测定:将手抄片切成15m m 的长条,放入室温下的去离子水中浸泡30min 后,将纸样从水中取出,用滤纸迅速吸去纸样表面水分.将纸样迅速置于抗张试验机上测定抗张强度,其测试方法与干抗张强度测定相同[13].4 结果与讨论添加功能单体H EM A 、H PM A(其主单体、引发剂及乳化剂类型均相同)的乳液分别为增强剂A 、B,两者在纸张中的用量为0(即空白)、0.24%、0.4%、0.56%、0.8%、1.0%(液体量对绝干浆量).4.1 对耐破指数的影响不同用量乳液增强剂对纸张耐破指数的增强作用如图3(P461)所示.随着增强剂用量的增加,所含的功能基团羟基增加,与纸张纤维结合度增加,耐破指数有所增加;当用量为0.8%时,乳液增强剂A 、B 对纸张的耐破指数分别为3.98kPa ∗m 2/g 、4.55kPa ∗m 2/g;超过0.8%,乳液用量过多时,其颗粒之间发生自交联,而与纸张纤维间的作用降低,使其耐破指数下降.且乳液增强剂B 对纸张耐破指数的增强效果高于A.460山西大学学报(自然科学版) 34(3) 20114.2对耐折指数的影响图3 不同用量增强剂对纸张耐破指数的影响F ig.3 I nfluence of differentdosage o n burst index o f thepaper 图4 不同用量增强剂对纸张耐折指数的影响F ig.4 I nfluence of different do sage o n fo lding endur ance of the paper不同用量乳液增强剂对纸张耐折指数的增强作用变化规律与耐破指数变化规律基本相似(图4).从图可知:随着增强剂用量的增加,耐折指数不断提高,当用量达到0.8%时,乳液增强剂A 、B 对纸张的耐折指数分别为120/次、170/次,超过0.8%,颗粒中的羟基自聚使其耐折指数下降,纸张的脆性变大.且乳液增强剂B 对纸张耐折指数的增强效果明显高于A.4.3 对撕裂指数的影响随着乳液增强剂用量的增强,纸张的耐破指数、耐折指数都有所增加,而图5中,添加乳液增强剂反而使纸张的撕裂指数降低,其原因可能是打浆可以水化纤维,在这个过程中纤维结构遭到破坏而变弱和变短,但H PM A 使纸张的撕裂指数降低的程度比H EMA 小.4.4对干抗张强度的影响图5 不同用量增强剂对纸张撕裂指数的影响F ig.5 I nfluence of differentdo sage on tear index of thepaper 图6 不同用量增强剂对纸张干抗张强度的影响F ig.6 I nfluence of different do sage o n dr y tensile index o f the paper由图6知:乳液增强剂使纸张的干抗张强度略有增加,其曲线变化较为平缓,在增强剂用量为0.8%时,纸张干抗张强度达到最大,乳液增强剂A 、B 对纸张的干抗张强度分别为61.2N ∗m/g 、67.3N ∗m/g ,且乳液增强剂B 对纸张干抗张强度的影响略高于A.4.5 对湿强度的影响纤维素上的官能团主要是羟基和少量的羧基.空白纸30min 浸渍后残余的强度仅剩0.1%,一般认为,这部分残余强度源于纤维与纤维之间的摩擦力[14].近期的研究发现,这部分残余强度主要是由纤维表面极少量的醛基通过半缩醛形成的共价键提供的[14].随着乳液增强剂的加入,湿强度明显增加,是由于乳液颗粒小,容易进入到纤维与纤维结合区域的空隙中,提供更多水平的接触,其功能单体甲基丙烯酸羟丙酯(H P M A)及甲基丙烯酸羟乙酯(H EMA)带有的羟基通过形成氢键在纸张纤维空隙间形成立体网状及在纤维交叉点外黏结多根纤维结合.在聚合体系一定的情况下,增强剂用量越大越好.但用量过多,反而会降低其效461曹辉波等:甲基丙烯酸羟酯类单体改性苯丙乳液在纸张中的应用图7 不同用量增强剂对纸张湿强度的影响F ig.7 Influence o f different do sag e on dry w et streng th o f the paper果,其原因可能是乳液粒径变大在纸张中分布均匀性下降,从而影响了增强剂的效果.由图7知,当增强剂用量为0.4%~0.56%时,乳液增强剂B 的纸张湿强度比A 的高;当增强剂用量达到0.8%时,乳液增强剂A 、B 对纸张湿强度的影响都达到最大值,其湿强度值分别为32.03%、27.96%.4.6 与国内其他产品对比研究用本实验改性的湿强剂与国内其他研究类型产品如优化PAE [15]、A PSBA [13]进行对比,结果见表1.表1 改性湿强剂与国内其他产品比较Table 1 Comparison of modified wet strength agents and other domestic product 项目优化P AE AP SBA HP M A 改性增强剂H EM A 改性增强剂乳液添加量/%(相对于绝干浆)180.80.8定量/g ∗m -265.663.696666干抗张指数/N ∗m ∗g -152.657.5467.361.2湿强度/%2927.2727.9632.03耐破指数/kPa ∗m 2∗g -1 2.70 4.08 4.55 3.98由表1知,改性后的增强剂与国内其他产品相比在成本上有明显的优势,而且其对纸张的干抗张指数、湿强度、耐破指数都有显著的增强.4.7 全面评价H PMA 、H EMA在乳液增强剂用量相同的情况下,综合考虑对纸张各项性能的影响,两者对纸张湿强度都有显著增强作用,但差别不是很大;添加功能单体H PMA 的乳液聚合物对纸张耐折指数、干抗张指数、耐破指数的提高较优于功能单体H EM A,且H PM A 使纸张的撕裂指数降低的程度比H EM A 小.从功能单体合成方面考虑,H PM A 以甲基丙烯酸和甲基环氧乙烷直接一步法合成,从经济角度考虑是合理的,是目前制备甲基丙烯酸羟丙酯的通用方法,反应快,转化率高,一般为97%~99%;反应温度低,副反应物特别是聚合反应减少,反应收率可高达95%左右.后处理简单,易于通过精馏得到高纯度的产品,适于大规模生产[16].而H EMA 以甲基丙烯酸与乙二醇,要在浓硫酸环境,150~170∋,加热回流的条件下制备,而且其得率不是很高.综合考虑上述因素,在实际工业生产中功能单体可选用甲基丙烯酸羟丙酯(H PM A).5 结论红外表征证明了合成了含有不同功能单体的两种聚合物乳液,两种乳液对纸的湿强度都有显著的增强作用,同时也使纸张的耐破指数、耐折指数、干抗张指数都有所提高;与国内其他产品相比在成本上有明显的优势,而且其对纸张的干抗张指数、湿强度、耐破指数都有显著的增强.综合考虑到H PMA 及H EMA 制备的难易程度、得率高低、对纸张各项性能的影响,在实际工业生产中建议选择H PMA 作为苯丙乳液聚合时的功能单体.462山西大学学报(自然科学版) 34(3) 2011参考文献:[1] 乔小丽.表面处理技术及其发展趋势[J].国际造纸,2005,24(2):30 32.[2] 周景辉,吴星娥.造纸湿强剂的进展[J].中国造纸,2003(9):49 52.[3] 张巧珍,冀玲芳.造纸湿强剂[J].湖北造纸,2003(1):29 31.[4] 熊联明,郭亮,陈小飞,等.纸张湿强剂的发展现状及最新研究发展[J].造纸化学品,2009(3):40 44.[5] 赵玉赵.环境友好型环氧乳液湿强剂的合成与应用研究[D ].北京:北京林业大学,2009:1 83.[6] 彭鹤验,黄璐,续通,等.苯乙烯改性丙烯酸酯类乳液的合成及性能研究[J].粘接,2009(11):46 50.[7] DU N L OP JO N ES.Wet Str eng th Chemistr y[J].Chemistry ,1991(6):76 96.[8] 朱勇强.纸页增强的机理与增强剂(上)[J].上海造纸,2004(5):34 37.[9] 中川弘,刘文.新型浆内添加增强剂的应用[J].国际造纸,2009,28(4):53 57.[10] 徐旋,李小瑞.改性苯乙烯-丙烯酸酯胶乳表面施胶剂的合成及研究[J].中华纸业,2008,29(2):47 50.[11] 马建中,王华金,鲍艳.核壳型硅丙复合乳液的合成及其性能研究[J].精细化工,2010,27(2):195 200.[12] 石淑兰,何福望.制浆造纸分析与检测[M ].北京:中国轻工业出版社,2006:171 190.[13] 陈祥真,赵玉柱,高军,等.核壳乳液纸张湿强剂的实验影响因素探讨[J].中南林业科技大学学报,2010,30(7):133136.[14] Selman N L.M echanical P ro per ties of Wo od Fiber s[J].Cellulose Chemis try and its A p p licatio ns ,1985:505 530.[15] 黄六莲.P AE 湿强剂的研制[J].江苏造纸,2008(3):32 35.[16] 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strength and burst index of the paper.Based o n the ease of the preparation,o btaining rates and the influence of various per for mances of H EMA and H PM A,w e r ecomm end H PM A as a functio n monomer during the styrene em ulsion poly meri zation in the actual pr oduct.Key words:efficient w et str ength agents;emulsion po lym erization;co re/shell type sty rene acrylic em ulsion;w et streng th 463 曹辉波等:甲基丙烯酸羟酯类单体改性苯丙乳液在纸张中的应用。

含氟烷基短链丙烯酸酯乳液聚合及其在棉织物上的应用的
开题报告
一、研究背景：
含氟烷基短链丙烯酸酯具有优异的耐水、耐油、耐污染和抗紫外线等性质，在纺织行业有广泛的应用。

近年来，聚合物涂层在纺织品加工中的应用越来越广泛，其中乳液聚合是一种常见的制备方法。

目前国内外关于含氟烷基短链丙烯酸酯乳液聚合的研究较少，而针对其在棉织物上的应用研究更为缺乏，因此值得进一步研究。

二、研究内容：
本研究旨在通过合成含氟烷基短链丙烯酸酯的乳液，探究其主要的合成条件，并研究其在棉织物上的应用。

具体包括以下步骤：
1. 合成含氟烷基短链丙烯酸酯乳液：采用乳液聚合方法，通过调整反应条件，如乳化剂种类、用量、氧化剂种类等，合成含氟烷基短链丙烯酸酯乳液。

2. 测定含氟烷基短链丙烯酸酯乳液性质：测定含氟烷基短链丙烯酸酯乳液的颗粒大小、乳化稳定性、粘度等性质，以评价其质量。

3. 将含氟烷基短链丙烯酸酯乳液应用于棉织物上：将合成的含氟烷基短链丙烯酸酯乳液应用于棉织物上，考察其在棉织物上的涂覆性能、耐水性能、耐油性能、耐污染性能和抗紫外线性能等，并与国内外同类产品进行比较。

三、研究意义：
本研究将为含氟烷基短链丙烯酸酯乳液聚合技术在纺织行业中的应用提供实验基础。

并为开发、制备性能优良的氟涂层在棉织物上的应用提供新思路和新方法。

丙烯酸乳液在纺织行业中的应用《今日南方》2005年第三期丙烯酸酯乳液聚合物广泛用于涂料印花、静电植绒、织物贴合、经纱上浆及涂层加工等，各种不同性能的丙烯酸酯类也因其所用的原料和配比的差异具有各自不同的用途。

1、静电植绒粘合剂利用静电植绒工艺，将不同的绒毛植于基布上能制成风格迥异的植绒产品，丙烯酸酯类静电植绒胶对基布绒毛有优良的粘结力，植绒产品耐磨、手感柔软、耐水、耐溶剂、透气性良好、使用时不污染环境，其用途已相当广泛。

典型例子如下，其中所用原材料丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯、乳化剂、引发剂。

先在聚合釜内加入苯乙烯，丁二烯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸，水，引发剂，乳化剂在70℃下反应，再加入过硫酸钾，苯乙烯，丁二烯和甲基丙烯酸甲酯继续在80℃下反应1h，90℃下反应1h，最后过滤出料，产率99％，平均粒径0.12 μm，带蓝色荧光，固含量40～42％，PH 4～5，粘度0.05～0.08 Pa?s, 储存半年无沉淀。

在棉布，粘胶纤维上植绒时可按250 g/m2途胶，于120℃预烘6min即行。

2、涂料印花增稠剂增稠剂是涂料印花胶料的重要组分，可使色浆增厚，促进粘合并具有乳化作用，能提高涂料印花织物的着色和鲜艳度，从而使织物获得轮廓清晰的花纹。

涂料印花增稠剂中常使用的丙烯酸酯聚合物，在低固含量下具有很高的粘度，其稳定性好，增稠力强，不易发霉，广泛用于静电植绒粘合剂，涂料印花粘合剂和水性涂料增稠剂等。

一种适宜的制备工艺是按丙烯酸35份，甲基丙烯酸70份，交联剂1份，乳化剂4份，引发剂0.3份，去离子水250份的配比向反应器内加入乳化剂、水、部分单体，于80℃下搅拌乳化，再加入部分引发剂引发反应，滴加余下物料继续反应1.5h得成品。

3、抗缩性后整理剂含蛋白质的纤维织物如羊毛制品在反复挤压、揉搓或将其放在水中搅动时，会出现纤维之间的彼此粘合、搅缠并向根部移动，这种缩绒现象会导致织物面积缩小，表面起球，手感变硬，使用性能变差。

几种助剂在生活用纸中的应用助剂是一种在生活用纸制造过程中添加的化学物质，它们可以改善纸张的性能和质量。

以下是几种常见的助剂及其在生活用纸中的应用。

1.阳离子淀粉：阳离子淀粉是一种常用的纸张强化剂，它可以改善纸张的强度和耐破裂性。

阳离子淀粉可以与纤维形成氢键，增加纤维的内聚力，使纸张更坚硬耐用。

此外，阳离子淀粉还可以增强纸张的尺寸稳定性，降低其水分吸收能力，防止纸张在使用过程中出现翘曲或弯折。

2.聚合物乳液：聚合物乳液是一种应用广泛的表面处理剂，可以用于改善纸张的表面平整度和光泽度。

聚合物乳液可以在纸张表面形成一层均匀的涂膜，填充纸张表面的微小凹凸，使纸张更加光滑平整，提高印刷品质和书写舒适度。

此外，聚合物乳液还可以增强纸张的抗水性和耐油性，防止纸张因潮湿而失去强度或变形。

3.保湿剂：保湿剂一般是一种含水的化合物，常见的有甘油和聚乙二醇等。

在纸张制造过程中，保湿剂可以帮助调节纸张的湿度，防止纤维过早干燥，保持纸张湿度的稳定性。

保湿剂可以减缓纸张的水分蒸发速度，防止纸张表面出现龟裂、起皱等问题。

此外，保湿剂还可以降低纸张表面的静电，减少尘埃和杂质的吸附，使纸张更加清洁。

4.增白剂：增白剂是一种常见的纸浆处理剂，可以去除纸浆中的杂质和色素，使纸张更白、更透明。

常见的增白剂有氧化锌、二氧化氯等。

增白剂可以去除纸浆中的色素颗粒，降低纸张的颜色，提高打印和书写的清晰度。

此外，增白剂还可以增加纸张的吸墨性，提高纸张的印刷质量。

5.抗菌剂：抗菌剂是一种可以抑制微生物生长和繁殖的化学物质，常见的有银离子和石墨烯等。

在生活用纸制造过程中，抗菌剂可以预防纸张表面的细菌、真菌等微生物的滋生，保持纸张的卫生性和新鲜度。

抗菌剂可以防止纸张因微生物的生长而发黄或产生异味，延长纸张的使用寿命。

综上所述，生活用纸中常用的助剂包括阳离子淀粉、聚合物乳液、保湿剂、增白剂和抗菌剂等。

这些助剂可以改善纸张的强度、平整度、光泽度和印刷质量，提高纸张的使用寿命和卫生性。

乳液型聚丙烯酰胺是种常用的高分子合成材料聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)，简称PAM，是一种常用的高分子合成材料，具有广泛的应用领域。

乳液型聚丙烯酰胺拥有许多特性。

例如它具有优异的吸水性能，能够在水中迅速吸收大量的水分。

其次，具有良好的增稠性能，能够有效增加液体的黏度，提高产品的稳定性。

此外，还具有优秀的乳化性能，能够将油水分散体系中的油相分散为细小的油滴，有利于提高乳液的稳定性和应用性能。

在纺织品行业中被广泛应用于织物的整理和加工过程中。

由于其优异的吸水性能和增稠性能，能够使织物更加柔软、光滑，并能提升织物的耐磨性和抗静电性能。

其次，还被广泛应用于油田开发和石油开采领域。

它可以作为驱油剂，提高油井的采油率，并能够减少石油开采过程中的能源消耗和环境污染。

使用乳液型聚丙烯酰胺的一般步骤：1.确定用途：先确定您使用的具体用途。

例如，是用于水处理中的絮凝剂、沉淀剂，还是用于增稠剂、胶凝剂等。

2.稀释：根据具体的使用要求，将按照所需浓度稀释。

通常，将与水按照一定比例混合，搅拌均匀。

3.混合和搅拌：将稀释后的溶液加入目标处理系统或容器中。

在加入之前，确保目标处理系统或容器已经清洁，并根据实际情况调整pH值、温度等参数。

4.搅拌和混合：使用适当的搅拌设备或方法，将溶液充分搅拌和混合，以确保其均匀分散在处理系统中。

5.反应和沉淀：根据具体的使用要求，让与目标处理系统中的污染物或悬浮物发生反应。

可以通过吸附、凝聚或沉淀等方式与污染物结合，从而实现水处理、油田开发或纸浆和纸张工业中的目标效果。

乳液型聚丙烯酰胺的开发和应用仍有许多潜力待挖掘。

随着人们对可持续发展的追求和环境保护意识的增强，它正逐渐受到关注。

未来，可以通过探索新的制备工艺和调控分子结构，开发出具有更好性能和更广应用范围的产品。

此外，还可以通过与其他功能性材料的复合，为推动产业升级和改善人民生活质量发挥更大的作用。

乳液聚合法合成丙烯酸树脂类纸张透明剂的研究的开题报
告
一、课题背景
随着现代科学技术的发展，纸张透明剂作为一种重要的化学品在印刷、包装和文化教
育等领域广泛应用。

目前市场上的纸张透明剂品种较多，但其中大部分含有环境污染
物质，对环境造成不良影响。

因此，研发新型纸张透明剂具有重要的理论和应用价值。

乳液聚合法合成丙烯酸树脂类纸张透明剂，具有环保、实用性强等特点，在市场上具
有很大的潜力和应用前景。

本研究将运用乳液聚合法合成丙烯酸树脂类纸张透明剂，
并对其物理化学性质进行研究，为其在工业生产中的应用提供理论与实践依据。

二、研究内容
1. 合成乳液聚合法合成丙烯酸树脂类纸张透明剂的工艺条件的优化研究。

2. 对合成的丙烯酸树脂类纸张透明剂的理化性质进行分析测试，包括黏度、抗张强度、表面张力、光学性能等。

3. 考察丙烯酸树脂类纸张透明剂的应用性能，包括在特定条件下的纸张透明度、打印
质量、印刷效果等。

三、研究意义
通过对乳液聚合法合成丙烯酸树脂类纸张透明剂的研究，可以实现对环境友好型纸张
透明剂的开发和应用，解决目前市面上许多含有环境污染物质的纸张透明剂的问题。

此外，本研究可为实现纸张透明剂的高效合成提供一种新的思路和方法，具有理论价
值和实践意义。

醋酸乙烯酯共聚物乳液在造纸中的应用杨开吉苏文强陈京环沈静东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室 哈尔滨 150040摘 要：醋酸乙烯酯共聚物乳液是一类重要的化工原料，在造纸中得到较广泛应用。

本文综述了醋酸乙烯酯共聚物乳液在造纸工业应用进展。

关键词：造纸；醋酸乙烯酯；乳液；应用；醋酸乙烯酯和很多的其他单体在光、高能辐射、过氧化物、偶氮化合物、氧化还原体系和有机金属化合物等的引发下以自由基方式进行共聚，制成了很多有工业价值的共聚物乳液。

且醋酸乙烯酯( VAc)是世界上产量最大的有机化工原料之一。

聚醋酸乙烯酯乳液具有价格低廉、生产容易、使用方便、粘合强度高、特别是无毒安全，无环境污染等优点[1]。

已在造纸、胶粘剂、皮革、化妆品、纺织和建筑等工业部门得到广泛的应用。

1湿部化学助剂在造纸湿部添加一些添加剂，以非连续状态存在的添加剂与纸浆纤维缠结在一起使纸的强度提高，同时还保持较好的透气性。

一般加入干纸重2％～5％聚合物乳液做添加剂就可以显著的提高纸的干湿拉伸强度、耐化学性能、柔韧性和耐折性。

醋酸乙烯酯共聚物乳液是一种优良的造纸湿部助剂。

醋酸乙烯酯－丙烯酸共聚物乳液可用做非漂白纸浆的打浆添加剂。

在pH值4.5～5的条件下经硫酸铝处理，再经压制即可制成湿纸页[2]。

另外，当醋酸乙烯酯和巴豆酸的共聚物乳液同样适合与以上用途，可以增加纸张的柔韧性。

Y.Sato开发了一种抗静电纸，首先将固含量为50％的聚醋酸乙烯酯乳液稀释到1％，再依次加入氢氧化钠和绿化铁将其凝聚成15％的悬浮液，再加入固含量150％的牛皮纸浆和20mg•kg-1的聚丙烯酰胺，最后抄造成纸[3]。

醋酸乙烯酯乳液也可以在打浆阶段添加到纸浆分散液中，这种分散液可以事先加入少量水溶性树脂（如低分子量的三聚氰胺－甲醛树脂）以及某些过去常用的添加剂（如松香、硫酸铝）。

和不加入聚合物乳液的成品纸相比，加入聚合物乳液可以使纸张的抗挠曲提高12倍多[4]。

乳液聚合案例一、引言乳液聚合是指通过乳液体系中的聚合反应来合成聚合物的一种方法。

乳液聚合具有反应速度快、聚合温度低、产品质量好等优点，在工业生产中得到了广泛应用。

本文将从不同角度介绍乳液聚合的相关案例。

二、乳液聚合的应用案例1. 乳液聚合在涂料行业的应用涂料是乳液聚合的重要应用领域之一。

乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加颜料、助剂等制备成涂料。

这种涂料具有优异的附着力、耐候性和耐腐蚀性，广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。

2. 乳液聚合在纺织行业的应用乳液聚合可以合成聚合物纤维乳液，通过纺织工艺制备成纺织品。

这种纺织品具有柔软、透气、吸湿性好等特点，被广泛应用于服装、家居用品等领域。

3. 乳液聚合在胶粘剂行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加稳定剂、助剂等制备成胶粘剂。

这种胶粘剂具有粘结力强、耐高温、耐化学品腐蚀等特点，被广泛应用于家具、包装、建筑等领域。

4. 乳液聚合在医药行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加药物、助剂等制备成药物载体。

这种药物载体具有稳定性好、控释性能好等特点，被广泛应用于药物输送、治疗等领域。

5. 乳液聚合在食品行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加食品添加剂等制备成食品包装材料。

这种食品包装材料具有耐热、耐腐蚀、保鲜性好等特点，被广泛应用于食品包装领域。

6. 乳液聚合在环保行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加吸附剂、催化剂等制备成环保材料。

这种环保材料具有吸附、催化、分离等特点，被广泛应用于废水处理、废气处理等领域。

7. 乳液聚合在电子行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加导电剂、稳定剂等制备成电子材料。

这种电子材料具有导电性好、稳定性好等特点，被广泛应用于电子元件、电路板等领域。

8. 乳液聚合在能源行业的应用乳液聚合可以合成聚合物乳液，通过添加催化剂、稳定剂等制备成能源材料。

这种能源材料具有储能性能好、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于储能装置、电池等领域。

光稳定剂292
光稳定剂292，又称乙烯-环氧乙烷乳液，被广泛用于工业行业，特别是在造纸厂的涂布作业中，以及纺织厂的印染工艺中。

光稳定剂292是一种聚合物聚合物，具有极强的耐氧化性能和耐温性能。

光稳定剂292的生产原料主要是甲苯、二氧化碳和乙烯-环氧乙烷乳液，利用工厂生产过程中产生的热量，利用催化剂进行极化，这将使烯烃聚合线极其稳定，从而形成光稳定剂292。

光稳定剂292主要用于涂布原料。

光稳定剂292具有非常低的挥发性，能够阻止涂布材料产生热量，可以高效涂布，同时也有很好的耐氧化性能，可防止在涂布过程中产生的光老化，从而保持涂布表面的光泽。

光稳定剂 292还具有抗水解能力，能够提高涂布性能，耐刮磨性也很强，可提高涂布原料的使用寿命，使涂布物具有良好的抗腐蚀性。

光稳定剂292还可以用于印染工艺中。

印染原料中的光稳定剂292具有良好的耐氧化性和耐利用性，可以将印染过程中产生的热量迅速转变为油汽，从而消除印染过程中的光衰减现象，保持印染色彩的绚丽多彩，使印染表面的着色性能更巩固。

此外，光稳定剂292还具有一定的抗紫外线性能，可以有效地阻止染料紫外线灰化，以及聚酯纤维褪色等现象，使染色物具有较长的色牢度。

总之，光稳定剂292在工业生产中具有十分重要的作用。

它能够有效消除涂布原料和印染原料中的光衰减现象，保持其光泽，着色性能和色牢度，使相关产品具有更好的使用性能和耐久性。