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松香类施胶剂是最早使用的造纸施胶剂,一直在造纸工业中占据重要地位。阳离子分散松香胶是一种正电性的分散型施胶剂,与皂化松香胶及阴离子分散松香胶相比具有明显优势,适应了国际造纸技术的发展趋势,具有广阔的开发与应用前景。本论文工作即是围绕着新型、高效的分散型松香胶的研究与开发而逐步展开的,最终在采用新型乳化与分散技术的基础上制备出了性能优良的阳离子微粒乳化中性分散松香胶。
本文首先研究了低分子表面活性剂/阳离子水溶性聚合物复配体系对松香的乳化与分散作用,实验结果表明,所采用的复配体系在特定的条件下可对松香起到良好的乳化与分散作用,但胶料的施胶效果具有局限性。在依次采用甲醛、富马酸、三乙烯四胺及环氧氯丙烷对松香进行改性处理的基础上,本文对改性产物的可乳化性能进行了研究与探讨,实验结果表明,其可乳化性能具有较大的局限性,在苯软化剂及超声波的作用下可实现部分乳化,且乳化效果随浓度的增加而降低。
在成功合成出分散性良好的具有晶体衍射特征的阳离子共聚物型有机微粒的基础上,本文就有机微粒对松香及松香/石蜡混合物的乳化与分散作用进行了研究,实验结果表明,在低分子表面活性剂的基础上,有机微粒可对松香及松香/石蜡混合物起到显著的乳化与分散效果,但乳液粘度对于稳定剂的依赖性较强,少量聚酰胺多胺—环氧氯丙烷乳液稳定剂的添加可显著降低乳液粘度,提高胶料流动性,所得胶料在0.5-1.0%的用量范围内具有良好的应用效果。
本文还针对有机微粒对松香/松香甘油酯混合物的乳化与分散作用进行了研究,实验结果表明,松香甘油酯的引入可大大提高被乳化物的可乳化性能,在不添加任何稳定剂的条件下即可获得流动性良好的胶料,且对于应用效果而言,工业品138#松香甘油酯明显优于自制松香甘油酯(松香与甘油的摩尔比为2:1),当138#松香甘油酯在被乳化物中所占的质量分数为40%时,所得胶料的施胶效果达到最佳。将实验原料全部调整为工业品后,乳化与分散效果得到明显改善,有机微粒及低分子表面活性剂用量可进一步降低。
在针对有机微粒对松香/115#强化松香/138#松香甘油酯混合物的乳化与分散作用进行研究与探讨的基础上,本文构建了有效的阳离子共聚物型有机微粒/聚酰胺多胺—环氧氯丙烷乳化与分散体系,所得胶料的应用效果对于助留剂的依赖性显著降低,可在不使用助留剂的实验条件下获得良好的施胶效果,且硫酸铝用量大大降低。另外,成本核算结果表明,阳离子微粒乳化中性分散松香胶在成本方面具有显著的优势。
最后,本文对阳离子微粒乳化中性分散松香胶及基于低分子表面活性剂/阳离子水溶性聚合物体系的阳离子分散松香胶的胶料粒子超分子结构进行了研究与探讨,初步提出了粒子的超分子结构模型。