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1、毕业（设计）论文题 目 改性湿强用PAE树脂的性能研究武汉工程大学本科毕业论文改性湿强用PAE树脂的性能研究the properties of modified PAE resin on wet strength 学生姓名 指导教师 武汉工程大学本科毕业论文摘 要纸张是人们生活中的必需品，为了节能环保，目前造纸工业中抄造纸张的原材料已经从原生木浆转化为废纸浆与木浆配抄或者全为废纸浆，但造出的纸张性能会大大降低。聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)做湿强剂有很强的适用性，但其稳定性差、有机氯含量高、固含量低、价格昂贵的缺点制约着PAE树脂的广泛使用。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。本文采用羧基改性剂丙烯酸对PAE树
2、脂进行改性，通过酯化反应将丙烯接枝到PAE树脂上。主要探讨了改性剂对固含量的影响，PAE固含量和丙烯酸用量对接枝效率效率的影响，并对改性PAE树脂进行了红外表征。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。实验结果表明，PAE 树脂与丙烯酸单体的最佳接枝共聚的条件为：反应时间 80min，反应温度为70，选用对甲苯磺酸为催化剂。傅里叶红外光谱图出现不饱和丙烯酸酯羰基伸缩振动峰（c=o）和C（C=O）-O 伸缩振动峰（c-o-c），表明PAE树脂与丙烯酸单体发生了接枝共聚，且双键没有遭到破坏。在饱和PAE树脂固含量较低时丙烯酸的接枝效率较高，在一定的范围内丙烯酸的接枝效率会随醇酸比例的增加而提高。改性PAE树脂的固含
3、量较饱和PAE树脂的固含量有一定程度的提高。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。关键词：PAE树脂；丙烯酸；改性；接枝共聚；固含量IAbstractThe paper isthe necessities of life,in order toenergy saving and environmental protection, the raw material of life paper in the paper industry has been gradually transformed from native wood pulp to waste paper pulp or the mixed use
4、 of virgin wood pulp and waste paper pulp.but theproperties of paperwill be greatly reduced.Polyamide epichlorohydrin(PAE)asa wet strength agenthas very strong applicability,but itspoor stability,organicchlorinecontent is high,low solid content and high pricedisadvantagerestricts the wideuseof PAE r
5、esin.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。Thecarboxyl groupmodification of PAEresin wasmodified with acrylic acidby etherificationagent,acrylicgrafted ontoPAE resin.Mainly discusses the influence of modifier onsolid content,effect of PAEsolid content andthe amount of acrylic acidon the graftingefficiency,and the modification
6、of PAE resinwas characterized by FTIR.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。The experimental results show that,the optimalgraft copolymerization conditionsof PAE resinwith acrylicmonomer:reaction time 80min,reaction temperature at70,using p-toluene sulfonic acid as catalyst.FTIRof unsaturatedestercarbonyl stretching vibration
7、 peak(Vc=o)andC(C=O)O stretching vibration peak(VC-O-C),show the occurrence ofgraft copolymerizationof PAEresin and acrylicmonomers,and theouble bond isnot destroyed.Highefficiency of graftingwhen acrylic acidin saturated PAEresinsolid contentis low,the graft efficiencyof acrylic acidin a certain ra
8、ngewillincrease with theincreasingproportionofalkyd.There is a certain degree ofimprove thesolid content ofthe solid contentof the modified PAE resincompared to thesaturationof PAE resin. 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。Keywords: PAE resin;acrylic acid;modification；The graft copolymerization；solid content厦礴恳蹒骈時盡继價骚。III目
9、 录摘 要1茕桢广鳓鯡选块网羈泪。AbstractII鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。第一章 文献综述1籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。1.1 湿强剂1預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。1.2 纸张湿强剂的作用机理2渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.3 PAE树脂合成路线及机理3铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。1.4 改性PAE树脂的现状4擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。1.4.1 丙烯酰胺改性PAE树脂5贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1.4.2 苯乙烯改性 PAE 树脂6坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。1.4.3 聚脲改性PAE树脂7蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。1.44 羧甲基纤维素（CMC）改性PAE8買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。1.4.5 壳聚糖改性PAE树脂8綾镝鯛駕櫬鹕踪
10、韦辚糴。1.4.6 廉价剂改性PAE树脂9驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。1.4.7 蒙脱土改性PAE树脂11猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.4.8 松香改性PAE树脂12锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。1.4.9 羧基改性PAE树脂12構氽頑黉碩饨荠龈话骛。1.5课题研究的主要内容及预期结果13輒峄陽檉簖疖網儂號泶。第二章 实验部分14尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.1 实验药品14识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.2 实验仪器14凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。2.3 实验步骤15恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。2.3.1 预聚体PPC的合成15鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。2.3.2 饱和PAE树脂的合成15硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.3.3 不饱和PAE
11、树脂的合成15阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2.4 不饱和PAE树脂的表征16氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.4.1 产物稳定性测定16釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.4.2 固含量的测定16怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.4.3 接枝效率的测定16谚辞調担鈧谄动禪泻類。2.4.4 傅立叶-红外光谱图分析16嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。第三章 结果与讨论17熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。3.1 产品稳定性17鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。3.2 固含量17纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。3.3 接枝效率17颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。3.4傅里叶红外光谱图分析18濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。第四章 结果与建议21銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。4.1 结果21挤貼綬电麥结
12、鈺贖哓类。4.2 建议21赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。参考文献22塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。致谢25裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。III第一章 文献综述1.1 湿强剂湿强剂在较早时期就在在我国得以应用，人们用硫酸处理原纸张而得到了羊皮纸，处理过后的纸变的不透水，主要是因为纤维之间经过硫酸处理后形成了变性结合力，水不能打破这种结合力，于是纸页通过羊皮化获得了较好的湿强度1。上世纪30年代末到40年代初，人们发现在纸张纤维中加入某些水溶性的合成树脂，并在一起干燥后会大幅度提高纸张的湿抗张强度，于是湿强树脂和湿强纸得以应用并得到快速发展2。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。纸是人们日常生活中最常使用的一种资源，随着人们生活水平的
13、提高, 人们对纸张的性能的性能及环保方面也提出了更高的要求。未经处理的纸张在完全被水浸透之后会几乎完全失去强度，但一些特殊用纸必须有一定的湿强性能才能发挥作用。通常说的湿强度指再湿湿强度。一般非湿强纸被水饱和后,只能保留其干强度的2%10%左右,加入湿增强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的20%40%,现在已能抄造出湿强度超过50%的纸品3 。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。为了满足环保要求，纸张的回收利用率逐年增长，但纸浆在经过多次加工以后纤维会折断变短纸浆浓度降低，严重影响纸张的性能。纸张湿强剂就是在纸张的生产和加工过程中加入的一类水溶性树脂, 以提高纸张的强度和耐撕裂度。目前, 用于造纸工业的湿强
14、剂主要分为以下几大类:脲醛树脂UF、三聚氰胺树脂MF、双醛淀粉DAS、聚乙烯亚胺PEI、壳聚糖CTS、聚酰胺环氧氯丙烷树脂PAE等。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂（PolyamidePolyamine Epichlorhydrin Resin ,PAE）是由二元酸和三元胺逐步缩聚合再由环氧氯丙烷支化完成的高聚物，属于水溶性、阳离子型、热固性树脂4 。聚酰胺环氧氯丙烷树脂在20世纪60年代就开始应用于造纸工业，是目前公认的湿强效果最好的一种湿强剂5。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。由于MF树脂与UF树脂都只能在酸性条件下使用，且有游离甲醛的析出, 对环境和人体具有一定的危害, 因此应用受到
15、了限制。PAE树脂与普通的造纸湿强剂相比，如MF树脂、UF树脂，具有相当大的优势，PAE树脂无毒无味不含甲醛是中碱性条件下使用的树脂，有很强的固着性，在苛刻条件下也能发挥良好的增强效果。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。但是，在实际的应用过程中，PAE树脂仍然存在一些不足，比如稳定性差，温度过高时，会继续反应造成凝聚现象，当溶液的pH值大于5.0时，容易产生凝胶；固含量较低，商业用PAE湿强剂的固含量一般只有12.5%；使用成本高、PAE树脂中含有机氯会对人体和环境造成一定的危害。针对以上的缺点，将PAE 树脂进行改性来获得更广泛的应用。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。1.2 纸张湿强剂的作用机理N. Dunlop-Jone 6认为可以通过以下办法在纸页浸湿时保留一部分强度，：一是保护并
