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随着造纸行业的发展,湿强纸的应用已经相当广泛,湿强剂在造纸行业中也越来越重要。随着人们环保和低碳意识的加强,寻求一种新型环保、节能型的造纸湿强剂成为造纸行业需要解决的重要问题。本文立足于全新的纸页交联机理——不饱和双键通过自由基聚合在纤维间形成疏水网络结构,以限制纤维的吸水润胀,从而提高纸张湿强度。合成了带有不饱和碳碳双键的环氧丙烯酸酯(EA),对其进行水溶改性得到水溶环氧丙烯酸酯(EB),并对其作为湿强剂应用于造纸进行了研究。研究了各合成反应条件对EA的影响,其中反应温度、催化剂用量对其合成影响最大。结果表明合成EA较佳反应条件:丙烯酸与环氧基反应摩尔比为1.05:1;反应温度95℃;催化剂为N,N-二甲基乙醇胺,加入量为体系的1.0%(wt%);阻聚剂为对苯二酚,加入量为体系总量的0.5%(wt%)。实验通过EA与顺丁烯二酸酐反应,制备了EB,确定了其较佳反应条件:温度控制在80℃,反应1h,催化剂N,N-二甲基乙醇胺,用量为反应体系质量的1.0%(wt%)。对影响EB水溶性因素进行了研究,结果表明,羧基含量越高、中和度越高,水溶性越好。通过FT-IR和FT-RAMAN对合成产物EA和EB进行结构表征,分析谱图出现的特征谱带,确认了实验产物是与理论EA和EB相符合。对EB作为湿强剂的应用研究发现:EB属于阴离子型树脂,必须加入阳离子助留剂才能留着在纤维表面,适宜中性条件下抄纸成形,紫外熟化的效果最好。针叶木漂白浆(打浆度30°SR),pH为7~8,加入0.4%CPAM,再加入2.0%的EB,经过紫外熟化(1kW, 2min),湿强保留率达到19.01%,与空白样比较提高了224%。研究还发现EB的添加对纸张干抗强、耐破度、撕裂度等其他性能影响不大,但能有效的提高纸张湿强度。EB作为湿强剂,具有环保无污染、熟化速度快、节省能源等优点。本文还研究了环氧丙烯酸酯作为湿强剂的作用机理。通过扫描电镜(SEM)对纸张表面微观分析,可以发现添加了EB的纸页在纤维表面粘着一层丝状物质,经熟化后其结构发生了变化,这种结构能够防止纤维吸水润胀;通过FT-IR跟踪EB在纸页中结构官能团的变化,其中发现添加了EB的纸样出现了共轭C=O(1730cm-1处)和C=C(1635cm-1处),纸样经熟化后C=C伸缩振动峰又消失了,熟化后纸样谱图中出现了双酚A型聚碳酸酯的特征峰,说明发生了双键的自由基聚合。由此证实了不饱和碳碳双键在纸页中自由基聚合交联这一机理。