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纸被认为是最经济和环保的材料,然而,在应用过程中,纸张的使用很大程度上取决于对亲水性的控制和纸张多孔结构的增强。造纸化学品可持续替代材料的研究已成为十多年来的热门话题,其中,传统的表面施胶剂已不能达到更环保和可再生的要求,故环保且应用效果良好的聚合物作为可持续的纸张表面施胶剂非常有前景。本论文采用反转相乳液的制备方法,合成一种新型的表面施胶剂即阳离子型核壳含氟丙烯酸树脂/醇酸树脂(WPAARF)乳液,且以该乳液为基础物质,用水稀释后制备出阳离子型核壳丙烯酸树脂/醇酸树脂乳液表面施胶剂,可提高纸张的耐水性能及其力学性能。通过优化合成工艺、阳离子性单体、软硬单体及功能性单体的用量,测试其对乳液、乳胶膜及纸张性能的影响,得出较佳合成方案。(1)丙烯酸树脂接枝改性醇酸树脂乳液:引入的丙烯酸类单体分别为,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)及丙烯酸十八酯(SA),醇酸树脂(AR)为基底原料,制备一系列WPAAR乳液。优化合成工艺、阳离子性单体、软硬单体及功能性单体的用量,测试其对乳液、乳胶膜及纸张性能的影响。结果表明,将丙烯酸酯单体滴加时间控制为4 h,聚合反应温度优化为85℃,DM用量固定为2%,m(BA):m(St)为4:16,SA用量为0.7%,AR用量为35%,引发剂用量为1.5%,助溶剂为二乙二醇丁醚时,乳液稳定性良好,乳胶粒分布均一,乳胶膜的吸水率明显下降,纸张的耐水性能及物理性能都有所提高。(2)丙烯酸六氟丁酯(HFBA)改性丙烯酸树脂/醇酸树脂乳液:将HFBA同DM、St、BA及SA一起作为丙烯酸酯单体混合滴加进入AR中,合成出一系列的不同HFBA用量的WPAARF乳液,并测试了乳液性能,乳胶膜耐水性及力学性能,及纸张耐水性及物理性能。傅里叶红外光谱(FT-IR)测试结果显示,HFBA参与了丙烯酸酯单体与AR两者间的共聚反应;纸张的XPS分析表明,在WPAARF乳液体系中,PA与AR成功的接枝共聚;乳胶膜的EDS表明,乳胶膜表面F元素含量随着HFBA用量的增加也随之增加;随着HFBA用量的增加,乳液粒径、乳胶膜耐水性、力学性能及纸张的性能也随之增加,而乳液稳定性则随之降低,HFBA的用量12%为最佳,此时乳液、乳胶膜及纸张的性能都明显改善;乳胶膜的热重分析(TGA)测试显示,含氟乳胶膜较无氟乳胶膜具有更好的热稳定性能;SEM测试显示,纸张纤维之间交联程度较高。以上分析说明,采用相反转乳液聚合的制备方法可合成出强阳离子性、乳液稳定性良好、施胶效果良好的新型WPAAR乳液表面施胶剂;加入含氟丙烯酸单体,对纸张的耐水性和物理性能方面的提高,有了进一步的改性。