【硕士】聚酯型聚氨酯的合成及对纸张性能影响的研究

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内容简介

　　【硕士】聚酯型聚氨酯的合成及对纸张性能影响的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：陕西科技大学　　学位年度：2009　　 纸张中含有大量的羟基，可以与异氰酸酯类物质发生聚合反应生成聚氨酯。经过聚氨酯化处理后的纸张强度性能得到很好的改善，可以成为一种高强度、耐水、耐油的新型特种纸。但异氰酸酯直接在纸张中应用时，增强效果有限，而且会促使纸张变脆、柔韧性下降；如果采用聚醚型聚氨酯可明显改善纸张的干强度和柔韧性，但导致纸张的湿强度下降。本文试想用聚酯型聚氨酯替代聚醚型聚氨酯，赋予纸张更加优良的强度性能。　　 本论文采用溶液与熔融结合法，以二元酸(丁二酸、己二酸、癸二酸)和丁二醇为原料，合成了三种不同结构的端羟基聚酯：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)和聚癸二酸丁二醇酯(PBSe)；通过控制反应时间合成了同类但不同相对分子质量的聚酯产物。红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1HⅫ恹)证明所得产物为预期结构，用凝胶渗透光谱(GPC)测定了聚酯产物的相对分子质量及其相对分子质量分布。用甲苯．2，4．二异氰酸酯(TDI)对上述端羟基聚酯封端，合成了三种线性遥爪型聚酯型聚氨酯(TDI．PBS、TDI．PBA、TDI．PBSe)，并考察了它们对纸张强度性能的影响。实验结果表明：　　 (1)采用浸渍法，当PBS的相对分子质量在7500左右，TDI—PBS溶液质量分数为12％，熟化温度为100℃，熟化时间为60min时，聚合物对纸张的综合作用效果最为显著。TDI—PBS能使纸张的干强度达到原纸干强的135．46％，湿干强比达到22．93％(达到原纸干强的3 1．06％)，耐破度达到原纸的2倍，撕裂度也有一定改善，但耐折度不如原纸。　　 (2)采用浸渍法，当PBA的相对分子质量在8000左右，TDI．PBA溶液质量分数为12％，熟化温度为100。C，熟化时间为60min时聚合物对纸张的作用效果最为显著，TDI—PBA能使纸张的干强度达到原纸的143．83％，湿干强比达到24．50％(达到原纸干强的35．24％)，耐折度提高了12倍，耐破度达到原纸的2倍，撕裂度也有一定改善。　　 (3)采用浸渍法，当PBSe的相对分子质量在8000左右，TDI．PBSe溶液质量分数为14％，熟化温度为1000C，熟化时间为30min时聚合物对纸张的作用效果最为显著，TDI．PBSe能使纸张的干强度达到原纸干强的163．40％，湿干强比达到36．12％(达到原纸干强5903％)，耐折度提高了6倍，耐破度达到原纸的2倍，撕裂度也有一定改善。　　 (4)聚酯型聚氨酯能明显改善纸张的干湿强度、耐折度(TDI．PBS除外)和耐破度，撕裂度也有一定改善：增强效果明显优于单独使用TDI时的作用效果；聚酯型聚氨酯对纸张的湿强度改善优于聚醚型聚氨酯，但对纸张柔韧性的改善效果不如聚醚型聚氨酯。聚酯型聚氨酯是一类性能优良的纸张增强剂。　　

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