乳液型邻苯二甲酸二烯丙酯树脂浸渍纸的研究

论文摘要

邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）树脂质地坚韧,耐热耐水,不易龟裂,耐候性好,适合用于人造板表面装饰。目前DAP树脂浸渍纸工艺主要是采用溶液浸渍法,需要消耗大量有机溶剂,这提高了生产成本,增加了生产风险,危害人体健康,因而严重阻碍了DAP树脂浸渍纸的工业化生产。为了革除上述弊端,本研究摒弃了溶液浸渍法,着力于开发乳液型DAP树脂浸渍纸生产工艺,力求做到“绿色生产、绿色消费”。本研究首先采用溶液聚合的方法使DAP达到一定的转化率和聚合度。研究选用乙醇作为溶剂,比较了AIBN和BPO的引发效果,结果发现AIBN的引发效率高于BPO。研究还发现DAP聚合存在着自阻聚和交联两种反应趋势的竞争,而反应温度对竞争结果有直接影响。经过分析比较,最终确定溶液聚合工艺为DAP:乙醇:AIBN=100:30:2,反应温度为80℃,时间4～5h。反应过后DAP的转化率达到40%以上,聚合物是可溶可熔的预聚体,具备进一步交联固化的潜力。研究工作的第二步是将DAP溶液聚合产物乳化。通过分析比较不同乳化剂配方的乳液稳定性,发现配比为树脂（包括残余单体）:H2O:SLDS:OP-10:PVA-1788=100:70:1.33: 0.67:0.5的乳液体系的稳定性较为理想。研究借助胶体磨将乳化液磨制成细致均匀的乳液,通过粒度分析发现高速磨切能细化乳胶粒,提高乳液稳定性,合适的磨切工艺是5000r/min下磨制3～4min。在成功制得稳定的DAP浸渍乳液后,本研究用其浸渍牛皮纸,经干燥、热压后制成装饰板。在大量试验数据基础上,借助二元线性回归法,研究发现:干燥温度越高,时间越长,浸渍纸的浸胶量越低,预固化度越高;干燥的温度和时间对于浸渍纸的浸胶量和预固化度有着显著的影响,其中温度的影响要大于时间;合适的干燥工艺是110℃下干燥30min,浸渍纸的浸胶量为1.8左右,预固化度0.5左右。在确定浸渍干燥工艺的基础上,初步探讨了热压工艺各要素对成板强度的影响。结果发现,热压温度在130℃～150℃之间,压强、时间分别在0.2MPa和20min左右是较合适的工艺参数范围。在此基础上,本研究设计了正交试验,以成板的拉伸强度为评价指标,通过考察热压温度、压强、时间三个影响因子,进一步确定了最佳的浸渍纸热压工艺为:温度140℃,压强0.2MPa,时间30min。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 DAP 的性能及应用
• 1.2.1 DAP 的分子结构与特性
• 1.2.2 DAP 树脂的应用
• 1.3 DAP 的聚合方法
• 1.3.1 溶液聚合
• 1.3.2 乳液聚合
• 1.4 DAP 树脂在浸渍纸装饰板方面的应用
• 1.4.1 溶液型DAP 树脂浸渍纸基本工艺
• 1.4.2 DAP 树脂在装饰板领域的应用情况
• 1.4.3 DAP 乳液在浸渍纸领域的应用
• 1.5 研究目的、内容及创新点
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 创新点
• 2 DAP 聚合物的合成研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料与试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 基本合成方法
• 2.2 分析测试
• 2.2.1 溶液粘度
• 2.2.2 聚合产物不挥发分含量
• 2.2.3 溶液聚合DAP 单体转化率
• 2.2.4 聚合物分子量分布
• 2.2.5 红外分析
• 2.2.6 差示扫描量热分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 基本反应原理
• 2.3.2 反应温度的影响
• 2.3.3 引发剂的比较
• 2.3.4 反应时间与聚合体系粘度的关系探讨
• 2.3.5 聚合物表征
• 2.3.6 红外分析
• 2.3.7 DAP 溶液聚合工艺配方
• 2.4 小结
• 3 乳液制备部分
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 原料与试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 乳液制备方法
• 3.1.4 分析测试
• 3.1.5 配方和工艺设计
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 乳化剂对于乳液性能的影响
• 3.2.2 稳定胶体对乳液性能的影响
• 3.2.3 胶体磨磨切工艺对乳液性能的影响
• 3.2.4 蒸发剩余物含量对乳液性能的影响
• 3.2.5 树脂聚合程度对乳液性能的影响
• 3.2.6 乳液质量指标
• 3.3 小结
• 4 浸渍、干燥和热压工艺研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料与试剂
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 浸渍、干燥和热压原则工艺
• 4.2 分析与测试
• 4.2.1 浸渍纸质量指标
• 4.2.2 装饰板质量指标
• 4.2.3 差示扫描量热分析
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 浸渍、干燥及热压基本工艺探讨
• 4.3.2 引发剂对浸渍乳液性能的影响
• 4.3.3 干燥工艺对浸渍纸性能的影响
• 4.3.4 装饰板热压工艺优化
• 4.4 小结
• 5 结论及建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 对未来研究的建议
• 参考文献