【正文】 在此，我向劉老師表示最誠(chéng)摯的謝意！感謝實(shí)驗(yàn)室的李亞慶師兄，在他的帶領(lǐng)下我們成功解決了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所遇到的難題。第四章 結(jié)果與建議 結(jié)果本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用羧基改性劑丙烯酸合成了不飽和的PAE樹(shù)脂，PAE樹(shù)脂與丙烯酸單體的最佳接枝共聚的條件為：反應(yīng)時(shí)間80min，反應(yīng)溫度為 70℃，選用對(duì)甲苯磺酸為催化劑。固含量的提高可以減少PAE樹(shù)脂的用量從而達(dá)到降低成本的目的。接枝效率（%）=[(M+M3) 固含量（%）—M4]/M5100% 傅立葉紅外光譜圖分析本實(shí)驗(yàn)選用Nicolet 6700紅外光譜儀。 不飽和PAE樹(shù)脂的表征 產(chǎn)物穩(wěn)定性測(cè)定將封裝保存后的改性PAE樹(shù)脂產(chǎn)品，靜置一段時(shí)間后，在燈光下仔細(xì)觀察細(xì)口瓶中的PAE樹(shù)脂產(chǎn)品，觀察其溶液是否有異樣。本文主要研究羧基改性劑丙烯酸改性PAE樹(shù)脂，引入雙鍵，生成的不飽和PAE樹(shù)脂。松香改性PAE樹(shù)脂具有良好的表面施膠性能，可賦予紙張表面良好的抗水性和一定的表面強(qiáng)度，表面施膠時(shí)紙張的抗水性和抗張強(qiáng)度與松香改性PAE樹(shù)脂中松香基團(tuán)的含量有關(guān)，其施膠紙張表面良好的抗張強(qiáng)度和抗油性隨松香基團(tuán)的引入量的增加而降低，抗水性大幅提高，平滑度和表面強(qiáng)度呈先增后減的趨勢(shì)[30]。溶液聚合的實(shí)驗(yàn)方法：按一定比例將蒙脫土加入到聚酰胺多胺溶液中，攪拌，使離子充分交換，離心并用去離子水洗滌至無(wú)氯離子，真空干燥并壓制成粉末后干燥保存。由于造紙過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生脂肪酸、松香酸等膠黏雜質(zhì)，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少對(duì)儀器的沉積就必須對(duì)膠黏雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)加控制。因?yàn)楦男詣㎝的價(jià)格比二乙烯三胺低所以每噸改性PAE的價(jià)格較未改性產(chǎn)品低300到500元。一種是支化反應(yīng)，另外就是交聯(lián)反應(yīng)。粘度是衡量PAE樹(shù)脂的一個(gè)重要的指標(biāo)，原料配比對(duì)聚酰胺聚胺的粘度有很大影響。相對(duì)分子質(zhì)量越大,其架橋能力亦越好。沈一丁,石珞[24]將殼聚糖與陽(yáng)離子聚合物PAE進(jìn)行交聯(lián)，得到超高分子質(zhì)量的凝聚劑，在造紙污水處理中具有極佳的凝聚效果，同時(shí)產(chǎn)品本身具有良好的貯存穩(wěn)定性。在加入CMC對(duì)PAE樹(shù)脂進(jìn)行改性的時(shí)隨著CMC用量的增加，制得的紙張抗張指數(shù)先增大后減小。具有樹(shù)脂含量高、水溶性好、穩(wěn)定性好、使用方便等特點(diǎn)，完全可以取代進(jìn)口產(chǎn)品用于高濃度氣刀或刮刀涂布機(jī)上，賦予銅版紙和白紙板優(yōu)良的濕強(qiáng)度、干強(qiáng)度和抗?jié)衲Σ列阅堋?聚脲改性PAE樹(shù)脂PAE作濕強(qiáng)劑在造紙行業(yè)被廣泛應(yīng)用，作為抗水劑因其需在堿性條件下熟化，固含量低而受到限制。改性產(chǎn)物呈陽(yáng)電性能與紙漿纖維很好的結(jié)合，并且具有良好的濕拉伸強(qiáng)度的同時(shí)還可大幅度的提高紙張的干拉伸強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)PAE的主要濕強(qiáng)作用得益于共交聯(lián)作用[13],如下所示：雖然PAE樹(shù)脂是目前公認(rèn)的效果較理想的濕強(qiáng)劑，但是由于PAE成本高，加上生產(chǎn)上有一個(gè)后成熟過(guò)程，以及環(huán)氧氯丙烷的不穩(wěn)定性，所以目前市場(chǎng)上的PAE存在穩(wěn)定性差、有機(jī)氯含量高、固含量低、價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)[14]。濕強(qiáng)劑分子中的高活性反應(yīng)基團(tuán)與纖維上的羥基、羧基之間形成的共價(jià)鍵，不會(huì)因?yàn)榧堩?yè)浸濕而斷裂。因此紙張用濕強(qiáng)劑必須具備四大基本特性[7] ：（1）必須是水溶性的或在水中易分散的樹(shù)脂，保證能在紙漿中分布均勻。聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂（Polyamide‐Polyamine Epichlorhydrin Resin ,PAE）是由二元酸和三元胺逐步縮聚合再由環(huán)氧氯丙烷支化完成的高聚物，屬于水溶性、陽(yáng)離子型、熱固性樹(shù)脂[4] 。上世紀(jì)30年代末到40年代初，人們發(fā)現(xiàn)在紙張纖維中加入某些水溶性的合成樹(shù)脂，并在一起干燥后會(huì)大幅度提高紙張的濕抗張強(qiáng)度，于是濕強(qiáng)樹(shù)脂和濕強(qiáng)紙得以應(yīng)用并得到快速發(fā)展[2]。of the modified PAE resinincreasingresinmonomers,andCreaction time 80min,and the modificationPAE resin.carboxyl grouporganicwill be greatly reduced.改性PAE樹(shù)脂的固含量較飽和PAE樹(shù)脂的固含量有一定程度的提高。畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文題 目 改性濕強(qiáng)用PAE樹(shù)脂的性能研究武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)論文改性濕強(qiáng)用PAE樹(shù)脂的性能研究the properties of modified PAE resin on wet strength 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)論文摘 要紙張是人們生活中的必需品，為了節(jié)能環(huán)保，目前造紙工業(yè)中抄造紙張的原材料已經(jīng)從原生木漿轉(zhuǎn)化為廢紙漿與木漿配抄或者全為廢紙漿，但造出的紙張性能會(huì)大大降低。關(guān)鍵詞：PAE樹(shù)脂；丙烯酸；改性；接枝共聚；固含量IAbstractThe paper isPolyamide epichlorohydrinchlorinemodification of PAEMainly discusses the influence of modifier onof PAE resinreaction temperature at70℃,(C=O)and thesolid contentproportionpared to the紙是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｊ褂玫囊环N資源，隨著人們生活水平的提高, 人們對(duì)紙張的性能的性能及環(huán)保方面也提出了更高的要求。聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始應(yīng)用于造紙工業(yè)，是目前公認(rèn)的濕強(qiáng)效果最好的一種濕強(qiáng)劑[5]。（2）必須能夠發(fā)生聚合反應(yīng)，且能增加紙頁(yè)的機(jī)械強(qiáng)度，保護(hù)纖維與纖維之間的結(jié)合力。然而這兩種機(jī)理也不能完全概括所有濕強(qiáng)劑的增濕強(qiáng)作用，還有待于進(jìn)一步發(fā)展，一般我們認(rèn)為這兩種機(jī)理起到協(xié)同作用，使得紙張的濕強(qiáng)性能得以提高。因此對(duì)PAE樹(shù)脂進(jìn)行改性成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，使在不影響濕強(qiáng)效果的前提下降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，提高固含量降低有機(jī)氯含量等。其接枝共聚的機(jī)理是由于不飽和的PAE上含有不飽和雙鍵，當(dāng)引發(fā)劑過(guò)硫酸銨在溶液中受熱就會(huì)產(chǎn)生自由基，從而引發(fā)雙鍵形成大分子自由基與丙烯酰胺單體接枝共聚，反應(yīng)機(jī)理如下：結(jié)果表明，%的改性聚合物水溶液處理紙漿后，獲得一定的濕拉伸強(qiáng)度的同時(shí)，其干拉伸強(qiáng)度也提高了40%。根據(jù)高分子設(shè)計(jì)原理和造紙涂布的實(shí)際需要及有關(guān)專利[19],沈一丁[20]等通過(guò)聚脲改性、制備了固含量高、穩(wěn)定性好的聚脲改性聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷抗水劑，它具有明顯的表面抗水作用和增濕強(qiáng)作用，性能和使用效果都優(yōu)于氨基樹(shù)脂抗水劑，是一種新型的抗水劑。它與涂料中膠液和淀粉具有極好的相容性和交聯(lián)性，不產(chǎn)生增稠、絮凝和起泡等問(wèn)題，使涂料具有良好的流動(dòng)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，可以直接加入到物料中，且不釋放甲醛氣體，有利于保護(hù)環(huán)境。這是因?yàn)榧垙埖目箯堉笖?shù)與纖維間結(jié)合力有關(guān)，纖維與纖維間主要通過(guò)氫鍵連接。將殼聚糖與PAE樹(shù)脂以不同體積比進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，靜置3～4d 后，用甲醛進(jìn)行輕度交聯(lián)，得到pH ～、固含量為 6%的淡黃透明粘稠液體。但是相對(duì)分子質(zhì)量太大,高分子絮凝劑溶解困難,運(yùn)動(dòng)遲緩,達(dá)不到有效的絮凝效果。這是因?yàn)榫埘０肪郯返恼扯扰c它的聚合度有關(guān)，聚合度越大，粘度也就越大，而聚酰胺聚胺粘度又直接影響到最終產(chǎn)品的性能。當(dāng)反應(yīng)物的溫度較低時(shí)主要是支化反應(yīng)，而溫度較高時(shí)則主要是交聯(lián)反應(yīng)。付小龍、張光華[27]等人也對(duì)PAE過(guò)程改性進(jìn)行了研究。有效的去除劑應(yīng)該即能吸附膠黏雜質(zhì)又能對(duì)纖維具有一定的吸附能力。該改性膠質(zhì)去除劑對(duì)雜質(zhì)的吸附能力與雜質(zhì)濃度有關(guān)，但在相同條件下，蒙脫土可吸附70%的雜質(zhì)，而經(jīng)過(guò)PAE改性的蒙脫土可100%吸附雜質(zhì)。 羧基改性PAE樹(shù)脂PAE樹(shù)脂具有很高的正電性，在紙張生產(chǎn)中能夠產(chǎn)生共價(jià)鍵，從理論上可以滿足濕部系統(tǒng)正電荷的需求來(lái)提高紙張強(qiáng)度，但將PAE樹(shù)脂應(yīng)用于紙張時(shí)必須要解決一個(gè)問(wèn)題，如何在提高紙張物理性能的同時(shí)，使增濕強(qiáng)性能降低或不變，以利于廢紙回收的再利用。探討丙烯酸改性PAE樹(shù)脂時(shí)丙烯酸的用量對(duì)改性產(chǎn)品的固含量，接枝效率及產(chǎn)品結(jié)果的影響。 固含量的測(cè)定將用于稱量的燒杯洗凈放入烘箱中，在105℃下烘6h后，取出冷切稱重。通過(guò)分析樣品的吸收峰變化，表征合成物的分子結(jié)構(gòu)。 接枝效率飽和PAE樹(shù)脂體積（ml）64646460565050飽和PAE樹(shù)脂固含量%%%%%%%丙烯酸體積（ml）766554接枝效率%%%%%%%，在飽和PAE樹(shù)脂的固含量較低時(shí)丙烯酸的接枝效率能