一种新型淀粉基表面施胶剂结构与性能的研究

论文摘要

本文采用一种新型方法——动态交联法制取改性玉米淀粉。我们将玉米淀粉,水和聚氨酯预聚体这三种原料在一定的温度,一定时间下在密炼机中高剪切力地反应混炼成改性的玉米淀粉。聚氨酯微球以氨酯共价键交联于玉米淀粉基体中。并用FTIR, SEM, CA对改性淀粉的结构性能进行表征。将得到的改性玉米淀粉制成表面施胶剂对纸张进行表面施胶,并测试施胶后纸张的表面性能。比较不同底物淀粉浓度的CP10改性淀粉施胶后纸张的表面性能,比较不同类型聚氨酯得到的改性淀粉对纸张施胶后表面性能的变化,比较不同分子量PBA型聚氨酯制得的改性淀粉对纸张施胶后的表面性能,并将新型改性淀粉与市售氧化淀粉对纸张进行表面施胶,比较施胶后纸张的表面性能。研究结果如下：1.通过FTIR, SEM的分析,我们可以知道聚氨酯预聚体能通过动态交联法与淀粉基体发生了交联反应。从而使聚氨酯预聚体和淀粉基体紧密的结合在一起。2.CP1O改性淀粉在底物淀粉浓度分别为2%,37,0,4%时,抗张强度；耐折度；撕裂度；表面强度各项性能都优于相同底物淀粉浓度时的原淀粉,而且表面性能随着浓度的增加而增强。3.不同分子量的PBA合成的聚氨酯的改性淀粉在抗张强度,耐折度,撕裂度三项性能上,随着PBA分子量的增加这三项参数是随之减小。通过用接触角仪对原淀粉,PBA600, PBA5000的测试,所得结果表明原淀粉是亲水性的。当疏水性的聚氨酯预聚体与原淀粉结合后,疏水性得到了显著提高。4.CPBA600改性淀粉在抗张强度,撕裂度,耐折度和表面强度四项参数上优于其它改性淀粉和大枫公司氧化淀粉,尤其在抗张强度,撕裂度,耐折度三项参数优势比较明显,只是在伸长率这项性能上比大枫公司氧化淀粉略差。大枫公司氧化淀粉在撕裂和耐折两项性能上都是排名第二,抗张强度和表面强度两项性能参数上排名垫底,在伸长率这项性能上优于改性淀粉。CWP和CPCL两种改性淀粉在各项性能参数上表现相似,CP1O在抗张强度,撕裂度和耐折度上少差于CWP和CPCL。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 我国造纸原料的发展趋势
• 1.1.2 我国制浆造纸纤维原料状况
• 1.2 施胶的目的、方法
• 1.2.1 施胶的目的
• 1.2.2 施胶的方法
• 1.3 表面施胶剂的方法与优势
• 1.3.1 表面施胶的方法
• 1.3.2 表面施胶的优势
• 1.4 表面施胶剂发展概况
• 1.4.1 国外表面施胶剂使用现状
• 1.4.2 国内表面施胶剂使用现状
• 1.4.3 表面施胶剂的发展趋势
• 1.5 表面施胶剂的分类
• 1.5.1 合成聚合物表面施胶剂
• 1.5.2 天然高分子表面施胶剂
• 1.6 研究目的和意义
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究意义
• 1.7 本论文的特色与创新之处
• 1.8 本课题的研究内容
• 第二章 改性淀粉的制备及红外分析
• 2.1 改性淀粉的制备
• 2.1.1 实验原料及仪器
• 2.1.2 聚氨酯的合成
• 2.1.3 改性热塑性淀粉的制备
• 2.1.4 CP10改性热塑性淀粉的制备
• 2.1.5 CPCL改性热塑性淀粉的制备
• 2.1.6 CPBA改性热塑性淀粉的制备
• 2.1.7 CWP改性热塑性淀粉的制备
• 2.2 红外光谱分析
• 2.2.1 CS,COPU,CP10的红外光谱图
• 2.2.2 CS,PBAPU,CPBA的红外光谱图
• 2.2.3 CS,PCLPU,CPCL的红外光谱图
• 2.2.4 CS,WPU,CWP的红外光谱图
• 2.3 用SEM分析改性淀粉
• 2.3.1 实验方法
• 2.3.2 SEM分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 蓖麻油型聚氨酯改性淀粉的结构与性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料、试剂及仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 不同底物淀粉浓度对抗张强度的影响
• 3.2.2 不同底物淀粉浓度对纸张伸长率的影响
• 3.2.3 不同底物淀粉浓度对纸张耐折度的影响
• 3.2.4 不同底物淀粉浓度对纸张撕裂度的影响
• 3.2.5 不同底物淀粉浓度对纸张表面强度的影响
• 3.3 SEM分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 聚酯型聚氨酯改性淀粉的结构与性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验部分同3.1
• 4.1.2 接触角（CA）测试
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 不同分子量PBA制成的改性淀粉对抗张强度的影响
• 4.2.2 不同分子量PBA制成的改性淀粉对伸长率的影响
• 4.2.3 不同分子量PBA制成的改性淀粉对耐折度的影响
• 4.2.4 不同分子量PBA制成的改性淀粉对撕裂度的影响
• 4.2.5 不同分子量PBA制成的改性淀粉对表面强度的影响
• 4.2.6 PBA改性淀粉的疏/亲水特性
• 4.3 SEM分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 不同类型聚氨酯改性淀粉的表面施胶性能比较
• 5.1 实验部分
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 不同类型的改性淀粉和大枫公司氧化淀粉的抗张强度
• 5.2.2 不同类型的改性淀粉和大枫公司氧化淀粉的伸长率
• 5.2.3 不同类型的改性淀粉和大枫公司氧化淀粉的耐折度
• 5.2.4 不同类型的改性淀粉和大枫公司氧化淀粉的撕裂度
• 5.2.5 不同类型的改性淀粉和大枫公司氧化淀粉的表面强度
• 5.3 SEM分析
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢