混合形成物理包裹网络结构。由于应环保要求循环纸的用量逐年增长，但再生纸浆由于经过多次的机械处理，纸浆中的纤维明显变短，纸浆的浓度降低，其制造的纸张强度远远不如最初的纸张强度，且回收的纸张中掺杂有大量的阴离子垃圾，严重影响纤维间的结合力。因此纸张用湿强剂必须具备四大基本特性必须是水溶性的或在水中易分散的树脂，保证能在纸浆中分布均匀。必须能够发生聚合反应，且能增加纸页未经处理的纸张在完全被水浸透之后会几乎完全失去强度，但些特殊用纸必须有定的湿强性能才能发挥作用。通常说的湿强度指再湿湿强度。般非湿强纸被水饱和后，只能保留其干强度的左右，加入湿增强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的，现在已能抄造出湿强度超过的纸品。为了满足环保要求，纸张的回收利用率逐年增长，但纸浆在经过多次加工以后纤维会折断变短纸浆浓度降低，严重影响纸张的性能。纸张湿强剂就是在纸张的生产和加工过程中加入的类水溶性树脂，以提高纸张的强度和耐撕裂度。为了满足环保要般非湿强纸被水饱和后，只能保留其干强度的左右，加入湿增强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的，现在已能抄造出湿强度超过的纸品。部分内容简介们对纸张的性能的性能及环保方面也提出了更高的要求。未经处理的纸张在完全被水浸透之后会几乎完全失去强度，但些特殊用纸必须有定的湿强性能才能发挥作用。通常说的湿强度指再湿湿强度。般非湿强纸被水饱和后，只能保留其干强度的左右，加入湿增强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的，现在已能抄造出湿强度超过的纸品。为了满足环保要求，纸张的回收利用率逐年增长，但纸浆在经过多次加工以后纤维会折断变短纸浆浓度降低，严重影响纸张的性能。纸张湿强剂就是在纸张的生产和加工过程中加入的类水溶性树脂，以提高纸张的强度和耐撕裂度。目前，用于造纸工业的湿强剂主要分为以下几大类脲醛树脂三聚氰胺树脂双醛淀粉聚乙烯亚胺壳聚糖聚酰胺环氧氯丙烷树脂等。聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂‐，是由二元酸和三元胺逐步缩聚合再由环氧氯丙烷支化完成的高聚物，属于水溶性阳离子型热固性树脂。聚酰胺环氧氯丙烷树脂在世纪年代就开始应用于造纸工业，是目前公认的湿强效果最好的种湿强剂。由于树脂与树脂都只能在酸性条件下使用，且有游离甲醛的析出，对环境和人体具有定的危害，因此应用受到了限制。树脂与普通的造纸湿强剂相比，如树脂树脂，具有相当大的优势，树脂无毒无味不含甲醛是中碱性条件下使用的树脂，有很强的固着性，在苛刻条件下也能发挥良好的增强二〇四年五月八日星期四效果。但是，在实际的应用过程中，树脂仍然存在些不足，比如稳定性差，温度过高时，会继续反应造成凝聚现象，当溶液的值大于时，容易产生凝胶固含量较低，商业用湿强剂的固含量般只有使用成本高树脂中含有机氯会对人体和环境造成定的危害。针对以上的缺点，将树脂进行改性来获得更广泛的应用。纸张湿强剂的作用机理认为可以通过以下办法在纸页浸湿时保留部分强度，是保护并加强原有的纤维结合力二是形成对水不敏感的结合键三是增强剂与纤维混合形成物理包裹网络结构。由于应环保要求循环纸的用量逐年增长，但再生纸浆由于经过多次的机械处理，纸浆中的纤维明显变短，纸浆的浓度降低，其制造的纸张强度远远不如最初的纸张强度，且回收的纸张中掺杂有大量的阴离子垃圾，严重影响纤维间的结合力。因此纸张用湿强剂必须具备四大基本特性必须是水溶性的或在水中易分散的树脂，保证能在纸浆中分布均匀。必须能够发生聚合反应，且能增加纸页的机械强度，保护纤维与纤维之间的结合力。必须能够形成化学网络状结构，使纸页能够抗水的同时而不润胀。必须是阳离子型的树脂，能使与带阴电荷的纤维相互吸引从而发生交联。般认为增湿强的机理主要有两种种叫作保护机理，也叫均交联或限制机理，该机理认为湿强剂本身的特殊基团发生互相反应，形成的化学交联结构会在纤维周围产生个交错的链状网络结构。因这种化学交联难以被水解，从而阻止了纸页中半纤维素的吸水膨胀，在润湿条件下减少了纸张的强度的下降，保持了纸页的湿强度。另种叫作增强机理，也称为共交联或新键机理。增强机理即产生新的抗水的纤维间的结合键，该机理认为湿强树脂与纸浆中的纤维形成了抗水共价键或离子键，同时增强了内部的氢键。湿强剂分子中的高活性反应基团与纤维上的羟基羧基之间形成的共价键，不会因为纸页浸湿而断裂。然而这两种机理也不能完全概括所有湿强剂的增湿强作用，还有待于进步二〇四年五月八日星期四发展，般我们认为这两种机理起到协同作用，使得纸张的湿强性能得以提高。树脂合成路线及机理树脂的合成分为两个步骤第步，首先合成预聚体，般是通过脂肪族二元羧酸己二酸，戊二酸或丁二酸与多乙烯多胺如二乙烯三胺反应生成聚酰胺多胺。该反应为缩聚反应。图第二步，聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂的制备，合成的聚酰胺多胺与环氧氯丙烷以对甲基苯磺酸为催化剂进行接枝共聚。将合成后的调节到固含量为，为。图树脂的湿强机理树脂的湿强机理如前所述有两种解释保护机理，加入树脂后，树脂部分沉积于纤维之间或吸附于纤维的表面，当纸页干燥时分子间产二〇四年五月八日星期四生交联作用形成成网状结构。如下所示分子内自身架桥反应形成的胺基与基之间的共有结合末端羧基与基之间的脂键结合图二增强机理，湿强剂是种低分子量万水溶性的树脂，能够渗入到纸浆纤维表面和内部，且含有胺基环氧基和氮杂丁烷型阳离子基团，能与纤维表面的醛基羟基和羧基等基团反树脂固含量越高产品越不稳定，在进行改性时加热使得饱和树脂发生定的交联反应，从而影响了丙烯酸的接枝效率。此外丙烯酸的用量对接枝效率也会有影响，因为丙烯酸和饱和树脂为酯化反应，而酯化反应为可逆反应，所以醇酸的比例会对接枝效率有所影响，丙烯酸的接枝效率在定范围内随着醇酸比例的增加而增加，但超过定的比例时会有所下降，这可能是因为丙烯酸在反应过程中浓度减少的缘故，使得反应的几率有所下降。傅里叶红外光谱图分析图饱和树脂傅里叶红外光谱图聚酰胺环氧氯丙烷的红外谱图分析如下，多分子氢键缔合吸收带，亚甲基上伸展峰二级酰胺伸缩振动峰二级酰胺弯曲振动峰伸缩振动峰二〇四年五月八日星期四图改性树脂傅里叶红外光谱图丙烯酸改性生成不饱和的红外谱图分析如下，多分子氢键缔合吸收带亚甲基上伸展峰不饱和丙烯酸酯羰基伸缩振动峰ν二级酰胺伸缩振动峰二级酰胺弯曲振动峰伸缩振动峰伸缩振动峰ν伸缩面外弯曲振动峰对比以上两图，改性树脂存在饱和树脂的基本特征峰多分子氢键缔合吸收带，亚甲基上伸展峰，二级酰胺伸缩振动峰，二级酰胺弯曲振动峰，伸缩振动峰，说明改性过后的树脂的基本结构没有发生变化。且改性树脂的ν和ν的吸收峰与ν的吸收峰明显比传统二〇四年五月八日星期四树脂吸收强烈，说明改性后树脂分子结构中的氢键和碳氧双键增多，有利于形成共价键，进而实现分子结构中氢键与共价键相互贯穿协同作用，从而提高了增强效果。在出现了中强度峰，此处是不饱和丙烯酸酯羰基伸缩振动峰ν，在处出现了伸缩振动峰ν，说明了与丙烯酸发生了接枝共聚。且从红外谱图发现，羧酸在和处的中等强度吸收峰不存在，说明了合成后的聚合物不含有或少含有丙烯酸单体。二〇四年五月八日星期四第四章结果与建议结果本实验运用羧基改性剂丙烯酸合成了不饱和的树脂，树脂与丙烯酸单体的最佳接枝共聚的条件为反应时间，反应温度为，选用对甲苯磺酸为催化剂。并对其结构进行了红外表征。傅里叶红外光谱图出现不饱和丙烯酸酯羰基伸缩振动峰ν和伸缩振动峰ν，表明树脂与丙烯酸单体发生了接枝共聚，且双键没有遭到破坏。接枝效率的分析表明，在饱和树脂较低固含量时丙烯酸的接枝效率较高，在定的范围内丙烯酸的接枝效率会随醇酸比例的增加而提高。固含量的比较表明改性树脂的固含量较饱和树脂的固含量有定程度的提高。建议合成实验需要用到集热式恒温加热磁力搅拌器，因为此仪器使用时间太长会出现控温不准的情况，建议使用温度计辅助控温。实验中要用到催化剂对甲苯磺酸，因为对甲苯磺酸的用量较少且容易潮解，在取用对甲苯磺酸时应尽量迅速，避免潮解。二〇四年五月八日星期四二〇四年五月八日星期四参考文献纪培红，刘忠，刘温霞，等阳离子松香乳液的制备及其施胶性能造纸科学与技术文志军，张安龙湿强剂在造纸工业中的应用西南造纸梁江海聚酰胺聚胺环氧氯丙烷造纸湿强剂的合成造纸化学品马永生，邱化玉环境友好的湿强剂纸和造纸刘温霞阳离子聚丙烯酰胺膨润土助留助滤体系造纸化学品丁造纸化学品的制备和作用机理中国轻工业出版社，马永生，邱化玉湿强树脂的应用黑龙江造纸梁江海聚酰胺聚胺环氧氯丙烷造纸湿强剂的合成造纸化学品王建，严维博，王志杰，等羧基改性树脂的制备及应用研究陕西科技大学学报自然科学版，二〇四年五月八日星期四‐王云芳，刘静与丙烯酰胺接枝共聚改性的研究合成树脂及塑料刘军海，陈均志改性纸张湿强剂的合成与应用中华纸业，陈玉群，沈丁聚脲改性聚酰胺多胺环氧氯丙烷造纸化学品严维博，王建，王志杰，等改性树脂的制备及性能研究中国造纸沈丁，石珞壳聚糖交联阳离子高分子絮凝剂的表征及应用高分子材料科学与工程沈丁，石珞壳聚糖交联阳离子高分子絮凝剂的表征及应用高分子材料科学与工程张国运，杨秀芳，程芳玲，等改性湿强剂的合成与应用中华纸业张国运，程芳玲，彭莉，等改性湿强剂的制备与应用黑龙江造纸付小龙，张光华，王鹏，等不饱和树脂的合成及性能研究中国造纸二〇四年五月八日星期四崔会旺，杜官本蒙脱土在酯类聚合物中的应用化工矿物与加工张光华，李慧，李俊国，等松香改性聚酰胺环氧氯丙烷树脂制备及对表面施胶性能的影响中国造纸学报沈丁，石珞壳聚糖交联阳离子高分子絮凝剂的表征及应用高分子材料科学与工程严维博，王志杰，王建改性树脂作纸张干强剂的研究造纸科学与技术，二〇四年五月八日星期四二〇四年五月八日星期四致谢本论文是在刘治田老师的悉心指导下完成的，在整个课题研究，实验方案的制定及