1. 研究目的与意义
丁苯胶乳和羧基丁苯胶乳是造纸工业常用的胶粘剂,是造纸工业主要常用的化工产品。
尽管其能提高涂层强度,改善涂布纸强度性能和印刷性能,但是价格昂贵限制了其广泛使用,造纸工作者一直致力于降低胶乳用量而不影响涂布纸性能要求的研究。
胶黏剂是造纸涂料的重要组成之一,其对涂料的流变性和涂布纸性能产生深远的影响。
2. 国内外研究现状分析
90年代后期开始,美国堪萨斯州立大学生物材料和技术实验室(bio-materialtechnology lab of kansas state university)在sunxiuzhi教授的领导下,先后研究了不同淀粉/聚乳酸混合比例、淀粉的水分含量、加工条件和增塑剂对淀粉/聚乳酸体系各项性能的影响,得出以下结论:
(1)淀粉的添加并不会影响聚乳酸的热力学性能,但共混物样品的拉伸强度和断裂伸长均随淀粉含量的提高而降低。淀粉含量超过60%,聚乳酸便难以成连续相,样品的吸水性急剧增高。
(2)淀粉水分含量和淀粉的凝胶化程度对聚乳酸的热力学和结晶性能、淀粉/聚乳酸间的相互作用影响较小,而对体系的微观形态影响很大。水分含量低的淀粉在共混体系中没有发生凝胶化反应,只是起到填料的作用嵌入聚乳酸的基体中;水分含量高的淀粉在共混体系中发生凝胶糊化,使共混体系更加趋于均一。
3. 研究的基本内容与计划
以聚乳酸和淀粉作为合成单体,从淀粉和聚乳酸的共混体系作为研究对象,通过固相接枝的方法,合成马来酸酐接枝聚乳酸共聚物。
研究不同条件下的接枝工艺对共聚物接枝率的影响,并通过电镜观察不同接枝率的共聚物与淀粉共混物的表面形态。
研究不同的催化剂、耦合剂,不同的反应时间,不同的温度等对合成效果的影响,确定最佳的合成工艺路线,合成一种新型环保型胶粘剂,以达到部分取代丁苯胶乳合成胶粘剂、降低产品成本的目的。
4. 研究创新点
(1)本研究以淀粉和聚乳酸为主要原料,合成可完全生物降解、对环境无污染的生物质胶黏剂;(2)通过改变淀粉与聚乳酸的配比及浓度,降低淀粉/聚乳酸共混材料的塑性,使其满足造纸的应用需求。
