【正文】 ...........................................................12 羧基改性 PAE 樹脂 ..................................................................................12 課題研究的主要內(nèi)容及預期結果 .........................................................................13 第二章 實驗部分 .........................................................................................................15 實驗藥品 ...........................................................................................................15 實驗儀器 ...........................................................................................................15 實驗步驟 ...........................................................................................................16 預聚體 PPC 的合成 ..................................................................................16 飽和 PAE 樹脂的合成 ...............................................................................16 不飽和 PAE 樹脂的合成 ...........................................................................16 不飽和 PAE 樹脂的表征 ......................................................................................17 產(chǎn)物穩(wěn)定性測定 ......................................................................................17 固含量的測定 .........................................................................................17 接枝效率的測定 ......................................................................................17 傅立葉 紅外光譜圖分析 .........................................................................17 第三章 結果與討論 .....................................................................................................19 產(chǎn)品穩(wěn)定性 ........................................................................................................19 固含量 ...............................................................................................................19 接枝效率 ...........................................................................................................19 傅里葉紅外光譜圖分析 .......................................................................................20 第四章 結果與 建議 .....................................................................................................23 結果 ..................................................................................................................23 建議 ..................................................................................................................23 參考文獻 .......................................................................................................................25 致謝 ...............................................................................................................................29 武漢工程大學本科畢業(yè)論文 1 第一章 文獻綜述 濕強劑 濕強劑在較早時期就在在我國得以應用，人們用硫酸處理原紙張而得到了羊皮紙，處理過后的紙變的不透水，主要是因為纖維之間經(jīng)過硫酸處理后形成了變性結合力，水不能打破這種結合力，于是紙頁通過羊皮化獲得了較好的濕強度 [1]。 本文采用羧基改性劑丙烯酸對 PAE 樹脂進行改性，通過酯化反應將丙烯接枝到 PAE 樹脂上。傅里葉紅外光譜圖出現(xiàn) 不飽和丙烯酸酯羰基伸縮振動峰 （ νc=o） 和 C（ C=O） O 伸縮振動峰 （ νcoc） ，表明 PAE 樹脂與丙烯酸單體發(fā)生了接枝共聚，且雙鍵沒有遭到破壞。未經(jīng)處理的紙張在完全被水浸透之后會幾乎完全失去強度，但一些特殊用紙必須有一定的濕強性能才能發(fā)揮作用。 由 于 MF樹脂與 UF樹脂都只能在酸性條件下使用， 且有游離甲醛的析出 , 對環(huán)境和人體具有一定的危害 , 因此應用受到了限制。 （ 3）必須能夠形成化學網(wǎng)絡狀結構，使紙頁能夠抗水的同時而不潤脹。 武漢工程大學本科畢業(yè)論文 3 PAE樹脂合成路線及機理 PAE 樹脂的合成分為兩個步驟 [1112]： 第一步，首先合成預聚體 PPC，一般是通過脂肪族二元羧酸己二酸，戊二酸或丁二酸與多乙烯多胺如二乙烯三胺反應生成聚酰胺多胺。 改性 PAE樹脂的現(xiàn)狀 目前 ， 國內(nèi)外造紙化學品研究工作者針對 PAE 樹脂的改性研究主要從以下幾個方面進行 [15]： 第一 ， 使 PAE 樹脂和其它 化學品進行接枝共聚生成新的聚合物 ，引入雙鍵或其他方式來增加其不飽和度等， 使其功能得以強化或者具備新的功能 ； 武漢工程大學本科畢業(yè)論文 5 第二 、 在組成成分不變的情況下 ， 對傳統(tǒng) PAE 樹脂的結構和合成條件進行優(yōu)化 ， 嘗試發(fā)掘其新的功能或者使其功能多樣化 ； 第三 ， 通過引入廉價化學品對 PAE 樹脂進行改性 ， 來降低 PAE 樹脂的生產(chǎn)使用成本 。 PAE 分子在與 PAM 長鏈接枝以后，其協(xié)同作用能更好地發(fā)揮濕拉伸強度的效果。 與制備 PAE 相同，首先通過脂肪族二元羧酸、如乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、 己二酸、癸二酸等與二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等多乙烯多胺經(jīng)縮聚反應生成聚酰胺，然后與尿素完成脫氨化反應后再與環(huán)氧氯丙烷反應即可得到聚脲改性聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂，最后調(diào)節(jié) pH 值至 3～ 4，以增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。存放過程中能保持良好的水溶性，有效期達到半年以上。由于加入 CMC會增加 PAE樹脂的羧基數(shù)，當改性 PAE樹脂加入到 紙漿中時，這些羧基附著在纖維表面會增加纖維與纖維間的氫鍵數(shù)量，因此開始時隨著 CMC用量的增大，紙張抗張指數(shù)呈明顯增加趨勢；隨后紙張抗張指數(shù)又下降是因為當CMC用量加大時，合成的改性 PAE樹脂在稀釋成溶液使用時容易發(fā)生絮聚現(xiàn)象，從而導致改性 PAE樹脂溶液不能更好地分散在漿料之中，因此，紙張抗張指數(shù)出現(xiàn)明顯的下降趨勢。該液體可以與水以任意比例互溶，在室溫下半年不分層、不凝膠。 廉價劑改性 PAE 樹脂 雖然 PAE 樹脂得到了廣泛的應用，但其固含量一般都在 %左右相對較低，且成本較高，從而影響到了它的應用和推廣。因為聚酰胺聚胺是直鏈大分子，在一定范圍內(nèi)粘度越高即聚合度越大，環(huán)氧氯丙 烷改性 后所含陽電荷和活性基團也就越多，增濕強效果就越好。在第二步反應過程中若升溫速度過快，則支化反應不完全，副產(chǎn)物多，雖然表觀粘度很快達到所需值，但濕強效果及貯存穩(wěn)定性都很差。采用馬來酸酐代替部分己二酸合成高固含量的不飽和聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂，通過紅外光譜、化學分析初步確定不飽和 PAE樹脂的結構，并且探討了馬來酸酐的用量、加入方式、反應溫度和反應時間等因素對改性 PAE樹脂性能的影響。膠黏雜質(zhì)是帶負電的脂溶性物質(zhì)，而纖維帶負電具有親水性。上述兩種方法制得的產(chǎn)物均對陰離子膠粘雜質(zhì)顯示出良好的吸附能力，但熔融法可增加聚酰胺多胺的聚合比例。引入羧基改性劑丙烯酸對 PAE 樹脂進行改性可以解決上述問題，且丙烯酸較廉價，可以在一定程度上節(jié)約生產(chǎn)成本。實驗預期的結果是得到淡棕色的穩(wěn)定的改性 PAE 制品，樣品的固含量達到 %，接枝效率達到 90%以上。再放入烘箱中烘 ，取出冷切稱重，直至恒重 M1。 紅外的樣品制備技術對紅外光譜有很大影響，比如樣品的厚度的影響，樣品厚度太薄，峰都很弱，有些峰會被基線噪音所掩蓋；反之，樣品太厚時峰形變寬甚至截頂。可能是由于飽和 PAE 樹脂固含量越高產(chǎn)品越不穩(wěn)定，在進行改性時加熱使得飽和 PAE 樹脂發(fā)生一定的交聯(lián)反應，從而影響了丙烯酸的接枝效率。傅里葉紅外光譜圖出現(xiàn) 不飽和丙烯酸酯羰基伸縮振動峰（ νc=o）和 C（ C=O） O 伸縮振動峰（ νcoc）， 表明PAE 樹脂與丙烯酸單體發(fā)生了接枝共聚，且雙鍵沒有遭到破壞。感謝同組的毛騰同學在實驗過程中的幫助與配合。 實驗中要用到催化劑對甲苯磺酸，因為對甲苯磺酸的用量較少且容易潮解，在取用對甲苯磺酸時應盡量迅速，避免潮解。在 出現(xiàn)了中強度峰，此處是不飽和丙烯酸酯羰 基伸縮振動峰 （ νc=o） ，在 ~ 處出現(xiàn)了 C（ C=O） O 伸縮振動峰（ νcoc） ，說明了 PAE 與丙烯酸發(fā)生了接枝共聚。 固含量 表 改性前后 PAE 樹脂固含量的比較 飽和 PAE 樹脂固含量 % % % % % % % 不飽和 PAE樹脂固含量 % % % % % % % 如表 所示，改性的不飽和 PAE 樹脂的固含量與飽和 PAE 樹脂的固含量相比，改性的 PAE 樹脂的固含量均有所增加。根據(jù)測定的飽和 PAE 樹脂的質(zhì)量和固含量得出所取的飽和 PAE 樹脂的固體質(zhì)量 M4。 飽和 PAE樹脂的合成 （ 1） 量取 環(huán)氧氯丙烷， 邊緩慢滴加入燒杯內(nèi)預聚體 PPC 溶液中， 邊攪拌均勻（滴加至少 20min）； （ 2） 待溶液和油鍋冷卻后，溶