松香改性聚酰胺聚胺表氯醇树脂的制备及性能

摘要

本论文以三个步骤优化制备了N-松香酰基聚酰胺聚胺—表氯醇(PAER)树脂。首先，以己二酸、二乙烯三胺为原料，以对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂，在少量的水存在的条件下合成了聚己二酰二乙烯三胺(PPC)；其次，以合成的PPC和松香酰氯为原料，在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)介质中合成了N—松香酰基聚己二酰二乙烯三胺(PPC-R)，根据原料配比的不同，分别合成了A、B、C、D、E五种样品。其PPC和松香酰氯的物质的量比分别为：1：0.50、1：0.35、1：0.20、1：0.10、1：0.05；最后，分别以A、B、C、D、E五种样品和表氯醇(EPI)为原料，在水介质中合成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五种产品。 在产品制备过程中探索了各步反应的反应条件。PPC的合成条件是：己二酸与二乙烯三胺的物质的量比为1：1，PPC与PTSA的物质的量比为：1：0.005～0.1，己二酸与水的质量比为：1：0.05～0.1，反应温度为155℃，反应时间为4小时。PPC-R的合成条件是：PPC与DMF的质量比为：1：5，反应温度为60℃，反应时间为1.5小时。PAE-R的合成条件是：PPC-R与EPI的物质的量比为：1：1.6，反应温度为60℃，反应时间为2小时。 通过傅立叶变换红外光谱仪、元素分析仪和示差扫描量热测试仪对产品进行了结构表征，分析检测结果表明，松香基已成功的引入到PAE分子上。 对产品的色泽、透明性、状态进行了观察，对固含量、pH值、稳定性、电性、粘度和接触角等性能进行了测试，测试结果表明：所制备的产品为阳离子型，随着取代度的增加稳定性降低，与水的接触角增大，与油的接触角减小。 应用方面，将所制得的产品用于纸张表面施胶，测定纸张的抗水性及增强作用。结果表明PAE-R(Ⅳ)综合性能最好。是一种优良的纸张表面施胶剂。同时还发现，松香基的取代度直接影响着PAE-R的性质。低取代度的产品对纸张的增强效果较好，但对纸张的抗水性提高不大，高取代度的却相反。应用是最好与其他普通施胶剂配合使用。

目录

摘要

一、综述部分

1.1课题选择的背景

1.2松香的性质与产业

1.2.1松香的品质

1.2.2松香的市场

1.2.3松香产业

1.2.4结论

1.3松香改性

1.3.1基于羧基的改性

1.3.2基于共轭双键的改性

1.3.3松香改性在造纸行业中的应用

1.3.4松香深加工的研究

1.3.5松香基树脂的制备

1.4聚酰胺聚胺表氯醇类树脂

1.5本课题的意义

二实验部分

2.1主要试剂与原料

2.2实验所用的试剂及仪器设备

2.3松香改性表面施胶剂的制备

2.3.1聚己二酰二乙烯三胺(PPC)的制备

2.3.2松香酰氯的制备

2.3.3 N-松香酰基聚己二酰二乙烯三胺(PPC-R)的制备

2.3.4 N-松香酰基聚酰胺聚胺—表氯醇树脂(PAE-R)的制备

2.4结构表征

2.4.1红外光谱(IR)分析

2.4.2元素分析

2.4.3差示扫描量热(DSC)分析

2.5性能测试

2.5.1表面接触角的测定

2.5.2外观

2.5.3固含量的测定

2.5.4 pH值的测定

2.5.5稳定性

2.5.6电性测定

2.5.7粘度测定

2.6应用试验

2.6.1表面涂布性能的测定

2.6.2抗水性测试

三结论与讨论

3.1合成反应的反应机理

3.1.1聚己二酰二乙烯三胺(PPC)的制备

3.1.2 N-松香酰基聚己二酰二乙烯三胺(PPC-R)的制备

3.1.3 N-松香酰基聚酰胺聚胺—表氯醇树脂(PAE-R)的制备

3.2合成反应的反应因素的影响

3.2.1聚己二酰二乙烯三胺(PPC)的制备

3.2.2 N-松香酰基聚己二酰二乙烯三胺(PPC-R)的制备

3.2.3 N-松香酰基聚酰胺聚胺—表氯醇树脂(PAE-R)的制备

3.3红外谱图分析结果与解析

3.3.1 PPC红外谱图分析结果与解析

3.3.2 PPC-R的红外谱图分析结果与解析

3.3.3 PAE-R的红外谱图分析结果与解析

3.4元素分析结果与讨论

3.5差示扫描量热(DSC)分析结果与讨论

3.6性能测定结果与讨论

3.6.1外观

3.6.2固含量的测定

3.6.3 pH值的测定

3.6.4稳定性

3.6.5电性测定

3.6.6粘度测定

3.6.7表面接触角测定结果与讨论

3.7应用试验的结果与讨论

3.7.1 PAE-R表面施胶剂在施胶过程中的机理探讨

3.7.1表面施胶应用试验

3.7.2抗水性试验

3.7.3 PAE-R(Ⅳ)施胶应用效果

四、结论与展望

4.1结论

4.2有待进一步解决的问题

参考文献

致 谢

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附录：造纸工业 国家标准和行业标准