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锂皂石改性及其对ASA乳液性能的影响

张伟  
【摘要】:烯基琥珀酸酐(ASA)施胶效率高,与硫酸铝的相容性好,对浆种的适应性强,但因易于水解,需要现场乳化和进一步提乳液施胶性能与水解稳定性。本文利用锂皂石固体颗粒作为ASA乳液的基本稳定剂,通过与海藻酸钠和壳聚糖联合,及利用三聚氰胺和聚乙烯吡咯烷酮对锂皂石进行改性,提高锂皂石对ASA乳液的稳定作用,改善乳液性能,以期提高ASA乳液的施胶效率,减缓ASA的水解。实验结果表明,使用壳聚糖与锂皂石联合稳定ASA乳液时,壳聚糖的添加并未提高乳液的稳定性,但有利于减少乳液的破乳,提高锂皂石稳定的ASA乳液的施胶性能,并在壳聚糖相对锂皂石的加入量为4%时,乳液施胶性能获得最大改善。使用海藻酸钠与锂皂石联合稳定ASA乳液时,加入0.3%的海藻酸钠就可提高乳液的稳定性和施胶性能。 三聚氰胺吸附在锂皂石的表面,降低了锂皂石的水化程度,但对锂皂石的zeta电位和其水分散液的浊度影响很小,并使锂皂石水分散液与ASA油相之间的界面张力存在一个最小值。三聚氰胺改性锂皂石提高了乳液的稳定性,减小了乳液的粒径,提高乳液的施胶性能。三聚氰胺相对锂皂石用量为3%时,乳液的粒径达到最小值,施胶后纸张的施胶度达到最大值。改性锂皂石稳定的乳液具有很好的水解稳定性,乳液放置2h后再进行施胶,纸张的施胶度仅降低了10%左右。提高ASA的体积分数,乳液的黏度迅速增加;在ASA的体积分数为25%时,制备的乳液的粒径最小,施胶效果最好。在三聚氰胺相对锂皂石用量为3%时,1%、1.5%、2%锂皂石稳定的ASA乳液所能达到的最大ASA浓度分别为60%、50%、40%。高浓ASA乳液的施胶效率虽然比25%的乳液有所降低,但具有更高的放置和水解稳定性。 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)吸附在锂皂石的表面对锂皂石进行改性,改性仅使锂皂石分散液的浊度稍有增大,使锂皂石水分散液与ASA之间的界面张力降低。利用PVP改性锂皂石稳定ASA乳液时,提高PVP加入量,乳液的乳液相体积分数增加,粒径逐渐减小,施胶效率逐渐提高。对于2%锂皂石稳定的乳液,在PVP相对锂皂石的用量为25%时,乳液的粒径达到最小值,施胶作用达到最大值;对于1%锂皂石稳定的乳液,在PVP用量高达35%时,粒径仍然在减小,施胶效果最好并且乳液具有良好的放置稳定性,放置2h后再进行浆内施胶,纸张施胶度仅降低16%。


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