【摘 要】
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随着网络电商行业的盛行,快递运输业也火热发展起来,跨国运输绝大多数是通过海运实现,潮湿的海洋环境极易润蚀承运的包装纸箱,使其溃崩而失去承运作用。表面施胶不仅可提升纸张疏水性能,还能改善施胶纸张的印刷线和粘合性等;目前表面施胶剂产品如:聚氨酯(polyurethane,PU)、苯乙烯-丙烯酸聚合物(styrene acrylic acids,SAA)、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物(styrene acry
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随着网络电商行业的盛行,快递运输业也火热发展起来,跨国运输绝大多数是通过海运实现,潮湿的海洋环境极易润蚀承运的包装纸箱,使其溃崩而失去承运作用。表面施胶不仅可提升纸张疏水性能,还能改善施胶纸张的印刷线和粘合性等;目前表面施胶剂产品如:聚氨酯（polyurethane,PU）、苯乙烯-丙烯酸聚合物（styrene acrylic acids,SAA）、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物（styrene acrylic emulsions,SAE）等,苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚乳液P（St/BA）作为表面施胶剂的后起之秀,以其优良的附着性和成膜性,同时兼具较好的耐水、耐碱、耐擦洗性能而被广泛应用于纸张的表面施胶。但P（St/BA）乳液表面施胶剂疏水能力有限,施胶纸张的环压强度也难以满足纸箱的要求,因此,寻求兼具高抗水性能和施胶纸张较高环压强度的P（St/BA）乳液表面施胶剂就越来越受到人们的关注。本文对P（St/BA）乳液进行改性,引入丙烯酰胺功能单体,不同硅烷偶联剂、丙烯酸十八烷基酯长链单体,实验结果如下:（1）在苯乙烯-丙烯酸酯乳液体系中引入丙烯酰胺单体,通过半连续种子乳液聚合法制备了P（St/BA/AM）乳液,聚合稳定性随温度的升高呈现先增大后减小的趋势,乳化剂用量增大使得乳液稳定性提升,但乳胶膜及施胶纸张抗水性能明显降低;St/BA总量一定时,乳胶膜抗水性能随St单体比例的增大而有一定程度的提升,但乳胶膜脆性增大,成膜性降低;发现最佳配方为:聚合温度75℃、引发剂用量为8‰、乳化剂用量为4%、单体配比St/BA=7:3、AM用量为15%;该条件下制备的聚合物乳液稳定性好、粒径均一、粒子形态规整,乳胶膜浸泡7天的吸水率为30.21%,同时该乳液用于表面施胶剂领域,施胶纸张水滴透过时间可达15.8s,高于同类表面施胶剂。（2）硅烷偶联剂（TEOS/MTES/ETES/OCTEOS）改性P（St/BA/AM）共聚物乳液时,改性乳液施胶纸张的环压强度随硅烷偶联剂添加量的增大而增大。（3）硅酸四乙酯（TEOS）改性P（St/BA/AM）共聚物乳液时,直接添加TEOS与TEOS溶胶,二者分别加入到反应体系的效果差别不大;于是选用直接添加TEOS方式后,探讨了硅烷偶联剂烷基取代基链段长度对改性复合乳液性能的影响,实验结果为:烷基取代基链段越长,乳液的抗水性能越好,抗水性能所呈现规律为:甲基三乙氧基硅烷（MTES）<乙基三乙氧基硅烷（ETES）<正辛基三乙氧基硅烷（OCTEOS）;（4）硅烷偶联剂改性硅烷偶联剂改性P（St/BA/AM）乳液施胶时,制得的施胶液与纸张作用的过程可看成为:改性乳液中的带负电荷的低聚硅氧烷一方面由于静电作用吸附在阳离子纳米粒子表面,可随阳离子纳米粒子与带负电的纸张纤维有效吸附,另一方面这些低聚硅氧烷自身形成不同尺寸的低聚体,在进行纸张表面施胶操作时,阳离子纳米粒子携带部分低聚硅氧烷有效吸附于带负电的纸张纤维,堵住纤维间的毛细孔洞,减少水滴在纸张内部的透过时间,从而增大纸张耐水性能;不同尺寸的低聚硅氧烷粒子也可进入纸张纤维孔洞并从纸张内部支撑纸张,起到增大纸张强度的作用。（5）丙烯酸十八烷基酯（SMA）改性P（St/BA/AM）共聚物乳液时,以AIBA为水相引发剂,过氧化苯甲酰（BPO）作共引发剂,采用“水-油”双引发体系制备的改性乳液稳定性较佳,用作表面施胶剂时,施胶纸张的抗水性能明显提升,施胶纸张Cobb吸水值降低0.45 g·m-2。
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