分散剂聚丙烯酸钠的合成及其应用压胶枪锁紧螺母膨胀石墨铂热电阻画框

分散剂聚丙烯酸钠的合成及其应用

○ 关键词：分散剂；涂料；聚丙烯酸钠；涂布纸；综合性能低分子量（500～5000）聚丙烯酸钠可以作为涂布纸涂料的有机分散剂，能够提高颜料的细度、分散体系的稳定性，提高纸张的柔软性、强度、光泽、白度、保水性等，且具有可溶于水、不易水解、无毒、无腐蚀性等特点。因此低分子量聚丙烯酸钠在造纸工业越来越受到重视。本文采用溶液聚合方法合成了低分子量聚丙烯酸钠(PA)，并将其应用在涂布纸涂料中，获得了良好的分散效果。

1 低分子量聚丙烯酸钠合成

1.1 试剂和仪器

丙烯酸，CP；过硫酸胺，AR；氢氧化钠，CP；丙醇，CP；去离子水。

四口烧瓶；滴液漏斗；乌式粘度计（0.6mm）；恒温水浴；干燥箱等。

1.2 实验方法

在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的250mL 四口烧瓶中，加入一定量的去离子水和链金属管材转移剂丙醇，在不断搅拌下加热至68℃左右，开始滴加单体丙烯酸和引发剂过硫酸胺水溶液，并在2～3h内将单体和引发剂滴加完毕。之后保温反应2h。反应完毕，改成蒸馏装置，加热蒸出链转移剂以回收利用。当反应物冷却至40～5家电电源0℃时，逐渐滴加30%的氢氧化钠溶液中和至pH=7～8，得到淡黄色透明粘稠的聚丙烯酸钠溶液。

1.3 影响聚丙烯酸钠分子量的因素

实验发现，反应温度、反应时间、单体浓度对聚合物的分子量有重要影响。聚合温度为68℃时，聚合物的特性粘度出现一个最大值，这是因为但在肯定收缩率时低温下单体转化率低，反应不完全；高于此温度，由于发生大分子断链现象，特性粘度也下降。

当反应进行到5h以前，聚合物的特性粘度增大较快，5h以后，特性粘度变化不大，趋于恒值。这是因为反应初期，单体浓度和引发在投产仪式上剂浓度高，反应速度大，单体转化率增高较快；而反应后期，反应速度降低，转化率基本不变，反应趋于完全。

单体浓度低，聚合速度太慢，反应不完全，分子量降低；单体浓度过大，由于反应太剧烈，反应热不能及时排除，聚合反应很难控制，分子量分布变宽。结果证明，单体浓度占去离子水量的100%～200%范围均可制得低分子量的聚丙烯酸钠。

本方法制备的聚丙烯酸钠的粘均分子量为9800（粘度法测定）。

2 聚丙烯酸钠在涂布纸涂料中的应用

2.1 试剂和仪器

羧基丁苯胶乳（上海高桥化工厂），瓷土，轻质碳酸钙，消泡剂，防腐剂等均为工业品。

GFJ0.4A高速分散机，NDJ-1旋转粘度计，pHS-3C 精密pH计。

涂布纸经超级压光后，按国标GB456、GB8941.3、GB3331、GB12911分别测定平滑度、光操作便利泽度、印刷表面强度和油墨吸收性。

2.2 合成聚丙烯酸钠的分散性能

分别采用合成聚丙烯酸钠（PA）和市售同类产品作分散剂，将瓷土配成固体份50%的溶液，高速分散0.5h后考察对瓷土的分散效果，结果示于图1中。

从图1可以看出，低浓度分散剂（用量小于0.1%）时，分散体系的粘度变化不大。当分散剂用量为0.1%时，分散体系的粘度急剧下降。分散剂用量超过0.16%时，体系的粘度基本不再变化。分散剂对颜料的作用机理主要有两个方面：(1)提高颜料粒子的ζ电位。当把聚丙烯酸钠分散剂加到分散体系中时，可吸附在颜料粒子表面而提高其ζ电位。所加分散剂的量要适度，浓度过大因离子强度增加

图1 聚丙烯酸钠对瓷土分散粘度曲线

会压缩双电层反而引起相反的效果。(2)分散剂吸附在颜料粒子表面形成吸附层，因空间位阻效应而阻止粒子间的絮凝。吸附层要具有一定的厚度才能具有明显作用。当分散剂用量超过0.16%时，颜料表面吸附分散剂基本达到饱和，因此体系分散稳定效果较好。从麻城图1还可看出熔接机，本实验合成的有机分散剂比市售同类产品用量少，分散效率高。

2.3 聚丙烯酸钠在涂布纸涂料中的应用

分别采用合成聚丙烯酸钠(PA)和市售同类产品作为分散剂（用量都为颜料的0.3%），按胶粘剂用量为瓷土和轻钙总量的12%来制备涂料（涂料总固含量为65%），涂布后经超级压光制得涂布纸，检测指标见表1。

从表1看出，采用合成聚丙烯酸钠制备的涂布纸与对比样的检测结果比较，前者纸样表面强度、平滑度、光泽度较高，油墨吸收性较低。由于合成聚丙烯酸钠具有分子量适中、分子量分布较窄的特点，将其加入到分散体系中时，能在颜料表面均匀形成吸附层，减小颜料粒子二次絮凝的趋

表1 涂布纸性能指标对比

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