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PAE树脂是一种水溶性阳离子型热固性树脂,其环保、适用p H值广的特性使其已经在造纸工业中得到广泛应用。然而,作为热固性的树脂,其自交联特性导致了其在存储过程中容易发生凝胶,从而丧失使用性能。已有的研究已经发现,当PAE树脂固含量为12.5%时,其具有较好的存储稳定性,同时也具有较好的加入计量特性。然而,从造纸行业对PAE树脂的应用来看,这种低固含量的PAE树脂在销售过程中的运输、包装及桶回收等费用已经超过了其售价的10%。因此,提高PAE树脂的固含量,能够显著降低造纸企业的应用成本。本文从高固含量PAE树脂的开发出发,通过对PAE树脂凝胶机理及凝胶抑制进行研究,开发高固含量的PAE树脂。论文主要研究成果如下:PAE树脂烷基化反应过程所释放的酸是导致反应体系p H值不断降低的原因。增加反应体系初始pH值有助于烷基化反应正向进行,减少反应时间。PAE树脂的凝胶是其分子结构的氮杂环丁醇基团与其他接枝产物的交联所产生体型聚合所致。PAE树脂存放过程中p H值先增加后降低直至凝胶。控制体系p H值的波动,有助于提高PAE树脂的存储期,产物中存在的游离环氧氯丙烷将显著降低PAE树脂的存储稳定性。温度对PAE树脂的凝胶具有显著影响,酸性的高温能有效抑制PAE树脂的烷基化反应,从而提高存储稳定性。抑制剂的抑制作用降低了PAE树脂的反应活性,使其增湿强性能略有损失。PAE树脂分子结构中的活性胺基含量,有利于弥补高固含量PAE树脂反应活性减低导致的增湿强性能的损失。以三乙烯四胺部分替代二乙烯三胺,可以提高PAE树脂分子结构中的活性胺基含量。以己二酸、二乙烯三胺、三乙烯四胺和环氧氯丙烷为原料,在如下工艺条件下制备PAE树脂,能够得到增湿强性能不低于常规PAE树脂的高固含量产品。即胺(二乙烯三胺和三乙烯四胺)和己二酸的摩尔比为1.02:1,二乙烯三胺和三乙烯四胺的摩尔比为0.9:0.1,反应温度为175℃,反应时间为270min。在此工艺条件下得到的聚酰胺预聚体黏度达到21.3m Pa·s,酸值为121.69mg·g-1,胺值为203.21 mg·g-1。聚酰胺中间体和环氧氯丙烷的摩尔比为1:1.1,反应初始p H值为9,反应初期加水量和聚酰胺质量比为4:1,反应温度为70℃,至黏度合格后,用抑制剂终止反应并调节p H值为3-4,可得到高固含量25%、存储期不少于6个月的PAE树脂。在产品用量(相对于绝干浆)为1%时,纸张湿强度可以达到22.1%,与市售PAE树脂产品性能相当。