固体颗粒稳定剂与ASA Pickering乳液性能

齐鲁工业大学硕士学位论文

摘要......................................................... I ABSTRACT.................................................... I 第1章绪论. (1)

1.1 烯基琥珀酸酐（ASA） (1)

1.2 Pickering乳液 (3)

1.3 ASA Pickering乳液 (4)

1.4 研究内容、目的和意义 (6)

1.4.1 研究内容 (6)

1.4.2 研究目的和意义 (6)

第2章短链胺改性锂皂石稳定的ASA乳液 (9)

2.1 实验 (9)

2.1.1 实验原料及设备 (9)

2.1.2 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石及其水相分散体系的制备及表征

(10)

2.1.3 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石稳定的ASA乳液的制备与表征 (10)

2.1.4 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石稳定的ASA乳液的水解稳定性 (11)

2.1.5 手抄片的抄造及施胶度的测定 (11)

2.2 结果与讨论 (12)

2.2.1 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石水分散体系的制备及表征 (12)

2.2.2 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石稳定的ASA乳液的制备及表征 (17)

2.2.3 乳液放置时间对乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石稳定的ASA乳

液性能影响 (22)

2.2.4 乙胺、二乙胺和三乙胺改性锂皂石所稳定的ASA乳液的施胶性能 (25)

2.3 本章小结 (27)

第3章长链胺改性锂皂石稳定的ASA乳液 (29)

3.1 实验 (29)

3.1.1 实验原料及设备 (29)

3.1.2 DDA、DTAC改性锂皂石水分散体系的制备及表征 (30)

3.1.3 DDA、DTAC改性锂皂石稳定的ASA乳液的制备及表征 (30)

3.1.4 手抄片的抄造及其施胶度的测定 (31)

3.2 结果与讨论 (31)

3.2.1 DDA、DTAC改性锂皂石的水分散体系的制备及表征 (31)

3.2.2 DDA、DTAC改性的锂皂石所稳定的ASA乳液的制备及表征 (35)

3.2.3 放置时间对DDA、DTAC改性锂皂石稳定的ASA乳液性能的影响.. 39

3.2.4 DDA、DTAC改性锂皂石稳定的ASA乳液的施胶性能 (41)

3.3 本章小结 (43)

第4章结论与展望 (45)

4.1 结论 (45)

4.2 创新之处 (46)

4.3 需要进一步研究的工作 (46)

参考文献 (47)

致谢 (55)

在学期间主要科研成果 (57)

齐鲁工业大学硕士学位论文

摘要

烯基琥珀酸酐（ASA）作为一种反应活性高、易水解的反应型施胶剂，常以水包油（O/W）型乳液广泛应用于中/碱性造纸过程中。采用表面活性剂或者聚合物稳定ASA乳液时具有乳化剂用量大、易起泡、乳液稳定性差及成本高等缺点。锂皂石纳米颗粒经小分子胺改性后可以稳定O/W型ASA乳液，但利用不同烷基数量的氨基化合物改性锂皂石是否都能稳定ASA乳液以及是否对ASA乳液的施胶效果产生影响尚未有人探讨。在本文中，选用乙胺、二乙胺、三乙胺作为小分子胺，选用十二胺、十二烷基三甲基氯化铵作为长链氨基化合物，研究与比较其对锂皂石的改性作用及所稳定ASA乳液的形貌、性能及施胶效果。

研究结果表明，适量的乙胺、二乙胺和三乙胺都能够降低锂皂石颗粒的负zeta 电位绝对值，增加锂皂石水分散体系的浊度，降低ASA与锂皂石水分散体系之间的界面张力。其中，二乙胺对锂皂石zeta电位和其水分散体系浊度的影响最大，而三乙胺的影响最小。锂皂石经过三种小分子胺的充分改性，能够降低所制备乳液的粒径，使得ASA乳液粒径分布更加均匀，并提高了ASA乳液的稳定性。乙胺和二乙胺相对锂皂石的用量为1.5 wt%、三乙胺相对锂皂石的用量为2.0 wt%时，能够获得具有较小粒径和较高稳定性的水包ASA型乳液；此时三种乳液也分别获得其最佳施胶性能。在三种小分子胺改性锂皂石所稳定的ASA乳液中，三乙胺改性锂皂石所稳定乳液表现出的施胶性能最差。此外，利用乙胺、二乙胺、三乙胺改性锂皂石稳定ASA乳液不能明显抑制ASA的水解。

十二胺和十二烷基三甲基氯化铵也都能对锂皂石进行表面改性。相较于十二胺，利用十二烷基三甲基氯化铵充分改性锂皂石所需加入量较高，但在充分改性时对锂皂石zeta电位的影响较大，且其改性锂皂石水分散体系的浊度较大。利用适量十二胺和十二烷基三甲基氯化铵改性锂皂石可减小ASA乳液粒径，改善乳液粒径分布，提高乳液施胶性能。当十二胺和十二烷基三甲基氯化铵相对锂皂石的用量分别为0.6 wt%、5.0 wt%时，相应改性锂皂石稳定的乳液平均粒径最小，分别为2.65 μm、2.15 μm，且粒径分布最窄，施胶性能最好。比较两种改性剂，在改性剂加入量相同时,十二胺改性锂皂石稳定的ASA乳液施胶性能好于十二烷基三甲基氯化铵改性锂皂石稳定的乳液；但在各自的最佳改性剂用量下，则相反。此外，十二胺改性锂皂石稳定的ASA乳液的施胶性能受乳液放置时间的影响较小。

关键词：ASA；Pickering乳液；改性锂皂石；施胶