本文总结了国内外造纸增强剂的研究现状和发展趋势,针对造纸中常用湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)的特点和不足,制备了高固含量的PAE及其与苯乙烯的接枝共聚乳液PS、MPS,探讨了其制备及应用工艺。具体工作及主要成果包括以下几个方面:1.以己二酸、二乙烯三胺为原料,在催化剂的作用下合成了聚酰胺多胺(PPC),然后将聚酰胺多胺PPC与环氧氯丙烷(EPI)发生缩合反应合成出固含量为35%的PAE树脂,探讨了合成PAE的影响因素,并进一步探讨了高固含量PAE的应用工艺。结果表明:二乙烯三胺与己二酸的最佳摩尔比为1.05:1、催化剂的最佳用量为1.0%(对总量的摩尔比)、EPI与PPC的最佳比例为1.1:1、最佳保温温度为170℃、缩合反应最佳反应温度为60℃。在针叶木浆中应用时打浆度在35-45°SR,pH值在6-8,PAE加入量为1.0%时,湿强效果最佳。2.以PAE、苯乙烯为主要原料,在过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发体系下制备出PAE/苯乙烯接枝共聚物乳液PS,详细探讨了PS制备的条件,并研究了PS对纸张的增强效果。结果表明:反应体系的pH值应控制在8左右、丙烯酸的最佳加入量为反应物总量的8%、最佳保温时间为3h、引发剂的最佳用量为反应物总量的0.7%、St/PAE的最佳比例为2:1。PS乳液在回用箱板纸浆和漂白针叶木浆中应用时,对纸张有很好的增强效果。3.以己二酸、二乙烯三胺为原料,在催化剂的作用下合成了聚酰胺多胺(PPC),再将聚酰胺多胺(PPC)与丙烯酸异辛酯进行反应制得改性聚酰胺多胺(MPPC),改性聚酰胺多胺(MPPC)与环氧氯丙烷发生缩合反应合成了MPAE树脂。然后再将MPAE与苯乙烯(St)接枝共聚制备出MPAE/St接枝共聚乳液MPS。详细探讨了各个反应条件对MPAE和MPS性质和应用效果的影响,并研究了MPS在不同纸浆中的应用工艺。结果表明:接枝反应体系的pH值应控制在8左右、最佳保温时间为3h、引发剂的最佳用量为反应物总量的0.7%、St/MPAE的最佳比例为2:1。MPS乳液在回用箱板纸浆和漂白针叶木浆中的最佳用量分别为1.0%和0.8%(对绝干浆)。4.对PS乳液和MPS乳液在纸页中的增强机理进行了初步探讨。
第1章 绪论 12-25
    1.1 我国纸和纸板的生产现状和特点 12-13
    1.2 增强剂的发展概况 13-19
        1.2.1 造纸增干强剂的发展概况 13-17
        1.2.2 造纸湿强剂的现状及进展 17-19
    1.3 PAE 的研究状况 19-24
        1.3.1 PAE 的制备原理 19-20
        1.3.2 PAE 的改性方法 20-24
    1.4 研究目的、意义和内容 24-25
第2章 高固含量PAE 的合成与应用 25-37
    2.1 实验部分 26-29
        2.1.1 实验原料 26
        2.1.2 实验仪器 26-27
        2.1.3 高固含量PAE 的制备过程 27
        2.1.4 PAE 性质测试 27-28
        2.1.5 纸页抄造 28
        2.1.6 纸页强度指标的测试 28-29
    2.2 结果与讨论 29-36
        2.2.1 PAE 制备条件的探讨 29-33
        2.2.2 PAE 应用工艺的探讨 33-36
    2.3 小结 36-37
第3章 PAE/St 接枝共聚乳液 PS 的制备及在纸页中的应用 37-49
    3.1 实验部分 38-41
        3.1.1 实验原料 38
        3.1.2 实验仪器 38
        3.1.3 乳液的制备方法 38
        3.1.4 乳液性能测试及结构表征 38-39
        3.1.5 纸页抄造 39
        3.1.6 纸页强度指标的测试 39-41
    3.2 结果与讨论 41-47
        3.2.1 PS 制备条件的探讨 41-45
        3.2.2 乳液的形态及粒径 45
        3.2.3 乳液的红外表征 45-46
        3.2.4 PS 乳液在不同纸浆中的应用 46-47
    3.3 小结 47-49
第4章 MPAE/St接枝共聚乳液MPS的制备及对纸张强度的影响 49-60
    4.1 实验部分 49-51
        4.1.1 实验原料 49
        4.1.2 实验仪器 49
        4.1.3 制备方法 49-50
        4.1.4 乳液性能测试及结构表征 50
        4.1.5 纸页抄造 50
        4.1.6 纸页强度指标的测试 50-51
    4.2 结果与讨论 51-58
        4.2.1 MPAE 制备条件的探讨 51-53
        4.2.2 MPS 制备条件的探讨 53-55
        4.2.3 乳液的形态及粒径 55-56
        4.2.4 乳液的红外表征 56
        4.2.5 MPS 乳液在不同纸浆中的应用 56-58
    4.3 小结 58-60
第5章 增强机理的初步探讨 60-72
    5.1 PAE 及PS、MPS 乳液增强效果的对比 60-61
        5.1.1 在回用箱板纸浆中的应用 60-61
        5.1.2 在针叶木浆中的应用 61
    5.2 增干强机理的探讨 61-69
        5.2.1 PAE 的加入对纤维间结合面积的影响 61-63
        5.2.2 PS 乳液的加入对纤维间结合面积的影响 63-64
        5.2.3 MPS 乳液的加入对纤维间结合面积的影响 64-66
        5.2.4 PAE 及PS、MPS 乳液的加入对纤维本身强度的影响 66-67
        5.2.5 PAE 及PS、MPS 乳液的加入对纤维间结合强度的影响 67-69
    5.3 增湿强机理的探讨 69-70
    5.4 小结 70-72
第6章 高固含量PAE 的生产和应用中试 72-75
    6.1 高固含量PAE 的合成 72-73
        6.1.1 合成步骤 72
        6.1.2 生产成本核算 72-73
        6.1.3 经济效益分析 73
    6.2 高固含量PAE 的应用 73-74
    6.3 中试进一步工作的设想 74
    6.4 小结 74-75
第7章 全文总结 75-78
    7.1 高固含量PAE 的合成条件和应用工艺 75
    7.2 PS 乳液的制备条件和增强效果 75-76
    7.3 MPS 乳液的制备条件和增强效果 76
    7.4 增强机理 76-77
    7.5 中试结果 77
    7.6 本文的创新之处 77
    7.7 需进一步研究和改进的问题 77-78