・论文与综述 ・

水性环氧丙烯酸光敏树脂在制浆造纸中的应用

李 　锦 ,谢益民 ,王 　松 ,赵 　芳

(

山东轻工业学院 制浆造纸工程省级重点学科

,

山东 济南

250353)

[ 摘 　要 ] 　以环氧树脂 、

丙烯酸 、

马来酸酐为原料合成水性光敏树脂 ,讨论了原料投料比 、

反应温度 、

催化剂

等因素对合成水性光敏树脂性能的影响 。初步研究了其在纸张涂布及湿部添加中的应用工艺 ,结果显示 :经过水
性光敏树脂涂布后 ,纸张的物理性能得到了明显的改善 ,并且光敏树脂在使用过程中具有快速 、

环保的特点 。

[ 关键词 ] 　水性光敏树脂 ;合成 ;涂布 ;湿部添加 ;物理强度

　　近年来由于在环境保护等方面要求的进一步提

高 ,水性 UV 固化材料

[ 1 ]

的研究成为一个重要的方向 。

紫外光固化液体涂料是 20 世纪 60 年代开发的一种环
保节能型涂料

[ 2 ]

。这种涂料是以高能量的紫外光作为

固化能源 ,由涂料中的光引发剂吸收紫外光产生自由
基 ,引发光敏树脂 (结构中含有各种不饱和双键或环氧
基等的树脂) 和活性稀释剂分子发生连锁聚合反应 ,使
涂膜交联固化 。40 多年来 ,随着光固化技术的迅速发
展 ,光固化涂料已广泛应用于化工 、

机械 、

印刷等领域 。

以水作为稀释剂 ,无毒 、

无味 ,并且具有低成本 、

低黏

度 、

涂布适应性好等优点 ,具有很好的发展前景 ,是目

前的研究热点之一 。

目前 ,光敏涂料在造纸中的应用还只限于作为纸

张上光油

[ 3 ]

,用以增加纸张的光泽度 。本研究合成了

一种水性环氧光敏树脂 ,将其用于纸张的涂布与湿部
添加中 ,经光固化作用使之迅速固着于纤维之间起交
联的作用 ,从而可以显著地提高纸张的各项物理强度 ,
尤其是湿强度 。可以把它作为一种新型纸张增强剂来

加以推广 。本文就这种水性环氧树脂的合成及其应用

工艺进行了初步探讨 。

1 　实验

1. 1 　水性光敏树脂的合成

1. 1. 1 　原料

环氧树脂 618 ,工业品 ,无锡树脂厂 ;丙烯酸 ,工业

品 ,天津大茂化学试剂厂 ;对羟基苯甲醚 ,化学纯 ,中国
医药集团上海化学试剂公司 ;顺丁烯二酸酐 ,化学纯 ,
天津博迪化工有限公司 ;N ,N

2二甲基苯胺 ,化学纯 ,上

收稿日期

:2007 - 10 - 16

作者简介

:

李锦

(1981 - ) ,

女

,

山东济南人

,2004

级制浆造纸专业在

读硕士研究生

,

研究方向

:

植物资源化学 。

海亨新化学试剂厂 ;三乙醇胺 ,分析纯 ,北京化工厂 ;光
引发剂 1173 ,工业品 ,瑞士汽巴精化公司 。

1. 1. 2 　主要仪器

U V 光固化机 ,保定市融达印刷设备公司 。

1. 1. 3 　合成工艺

在装有搅拌器 、

冷凝管 、

恒压漏斗 、

温度计的三口

烧瓶中加入一定量的环氧树脂 618 和阻聚剂 ,加热搅
拌均匀后缓慢滴加丙烯酸和催化剂的混合液 ,升温到

95 ℃,直到酸值小于 5mg KO H/ g 时 ,停止反应 ,降温 。

再加入一定量的阻聚剂和催化剂 ,充分搅拌均匀 ,投入
一定量的顺丁烯二酸酐 ,然后缓慢搅拌加热至 80 ℃,
当酸值小于理论酸值时 ,停止反应 ,降温 。用中和剂中
和至 p H = 6～7 , 最后在剧烈搅拌下 ,再慢慢滴加去离
子水至一定的固体份 ,出料保存 ,得到 UV 固化水性
环氧丙烯酸树脂 。

1. 2 　水性光敏涂料的配制

称取一定量的水性光敏树脂于一烧杯中 , 加入

4 %光引发剂

[ 4 ]

,用玻璃棒混合均匀 ,即得光敏涂料 。

1. 3 　涂布

采用刮棒涂布将配制好的水性光敏树脂均匀地涂

在定量为 80g 的滤纸上 ,然后将纸样以不同的速度通
过 UV 光固化机 ,使涂料在纸张上烘干 ,固化 。

1. 4 　湿部添加实验

称取一定绝干量的纸浆 ,在疏解器中打散 5000

转 。按不同的量将配置好的水性光敏涂料加入到分散

好的纸浆中 ,并用搅拌器不断搅拌 ,使聚合物与纤维反
应完全 。抄成 纸片 后 , 经紫 外光固 化 , 最后 在 80 ～

90 ℃下烘干 。

1. 5 　性能检测

按照国家标准对纸张的抗张强度 、

湿强度 、

撕裂

度 、

耐破度 、

耐折度等物理强度进行检测 。

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　2007 年 　第 4 期 　　　　　　　　　　

《黑 　龙 　江 　造 　纸》