用于紙張表面干法處理粉末涂料的制備與表征
傳統(tǒng)的紙張表面是將固含量為30 ～7O 的水性涂料直接涂布到原紙表面，再經(jīng)干燥除去水分，耗水耗能，同時，水性涂料中的水分滲入原紙，對纖維產(chǎn)生回濕、潤脹作用，使紙張質(zhì)量惡化。
隨著反應(yīng)溫度的升高，單體PMMA 的轉(zhuǎn)化率不斷增大，當(dāng)溫度升高到70℃以上，轉(zhuǎn)化率可達(dá)到8O 以上，而溫度高于75uC以后，轉(zhuǎn)化率開始降低，而在添加未改性的CaCO。的反應(yīng)體系中，單體PMMA的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大。這是由于改性CaC0。使用的偶聯(lián)劑KH一570帶有不飽和碳碳雙鍵，使得體系中的單體PMMA 除了發(fā)生均聚反應(yīng)以外，還有部分與偶聯(lián)劑KH一570發(fā)生了共聚反應(yīng)，導(dǎo)致PMMA轉(zhuǎn)化合成PMMA 的概率降低。當(dāng)反應(yīng)溫度超過一定值后，單體PMMA 的鏈轉(zhuǎn)移共聚反應(yīng)的影響變得顯著，發(fā)生均聚反應(yīng)的概率相對減小，因此，添加改性CaC0。的均聚反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率比添加未改性碳酸鈣的反應(yīng)體系有所降低。
改性碳酸鈣用量對聚合反應(yīng)的影響
隨著改性CaC0。的用量增加，單體德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA發(fā)生均聚反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率逐漸降低。這主要由于隨著改性CaCO。的用量增加，使得體系中偶聯(lián)劑KH一570的含量增加，其與PMMA發(fā)生共聚反應(yīng)的概率增大。隨著聚合物中接入硅烷偶聯(lián)劑鏈段的增加，使得聚合物鏈段末端位阻效應(yīng)變大，自由基活性降低，PMMA發(fā)生均聚反應(yīng)變得困難，使聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率降低。同時，由于偶聯(lián)劑與碳酸鈣以化學(xué)鍵形式結(jié)合，當(dāng)聚合物鏈段接枝上硅烷偶聯(lián)劑鏈段后，必然受到碳酸鈣的固定化作用，使活性鏈段間的碰撞幾率降低，導(dǎo)致聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率有所下降。
未改性的碳酸鈣加入到德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA 的超臨界CO 體系中時，其粉末涂料粒徑較大，并且顆粒較為分散，而PMMA／改性碳酸鈣粉末涂料的粒徑較小，同時其表面顯得比較光滑。這主要由于未改性碳酸鈣表面能較高，在超臨界反應(yīng)體系中易于絮聚，導(dǎo)致粉末涂料的粒徑相對較大，不適用于紙張涂布后熱機械壓光處理。
納米CaCO?？勺鳛轭伭嫌糜诩垙埍砻嫣幚矸勰┩苛系闹苽?nbsp;，可以提高紙張表面強度和平滑性，改善涂層的油墨吸收性，但應(yīng)用納米CaCO。也存在問題：(1)其粒徑是納米級，在應(yīng)用時存在能否均勻分散的問題；(2)其作為無機材料，與有機高分子材料復(fù)合使用時存在界面之間能否良好結(jié)合的問題；(3)對其表面改性后，能否提高其功能化和專用化的問題 。目前，用于納米CaCO。表面改性的試劑根據(jù)其結(jié)構(gòu)與特性主要分為表面活性劑、偶聯(lián)劑、聚合物和無機物等 ，其中偶聯(lián)劑表面改性是利用其端基與納米Ca—CO。表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵，另外一端與高分子基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理纏繞，把表面差異較大的納米CaCO。與高分子基質(zhì)緊密聯(lián)系在一起，從而提高了粉末涂料的綜合性能，而在偶聯(lián)劑中，硅烷偶聯(lián)劑含有有機硅鏈段，因此能很好地溶解于sc-CO中。
水溶性聚氧化乙烯相對分子質(zhì)量對電荷穩(wěn)定的PMMA膠體分散體系相行為的影響
同步輻射小角x射線散射技術(shù)，對不同相對分子質(zhì)量的水溶性高分子聚氧化乙烯(PEO)與電荷穩(wěn)定的德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA乳膠的德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA混合體系的相行為進(jìn)行了研究。PEO與PMMA乳膠PMMA混合體系的相行為與體系中乳膠粒子的體積分?jǐn)?shù)和PEO的濃度相關(guān)。在一定乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)下，在較低PEO濃度下，PMMA混合體系保持均勻分散性。而當(dāng)PEO濃度高于某一臨界濃度時，PMMA混合體系將發(fā)生相分離，生成集團(tuán)相或者形成面心立方(FCC)晶體結(jié)構(gòu)。PEO相對分子質(zhì)量的大小也是影響PMMA混合體系相行為的重要因素。當(dāng)PEO的相對分子質(zhì)量較高時，德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA混合體系發(fā)生相分離所對應(yīng)的臨界PEO濃度較低。除此，PEO相對分子質(zhì)量對德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA混合體系的結(jié)晶行為也有影響。在低乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)下，較高相對分子質(zhì)量的PEO容易使乳膠粒子結(jié)晶。相反的，在較高乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)下，較低相對分子質(zhì)量的PEO容易使乳膠粒子堆積形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)。加入非吸附性高分子的電荷穩(wěn)定的PMMA乳膠體系。低的乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)下出現(xiàn)的平衡態(tài)集團(tuán)相隨著乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)的增加形成了滲流連通的網(wǎng)絡(luò)狀，即凝膠結(jié)構(gòu)。除了受內(nèi)部相互作用的影響，混合乳膠體系的狀態(tài)還受到重力作用的影響。重力作用將促使體系發(fā)生分層甚至破壞體系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且重力作用是影響乳膠體系結(jié)晶行為的重要因素。
德國法國阿科瑪 ASTAGLAS PMMA VHR PMMA沉淀分層現(xiàn)象
配制完成的PMMA乳膠與PEO的混合樣品，當(dāng)PEO濃度足夠高時，在幾分鐘后即可看到樣品出現(xiàn)分層現(xiàn)象。乳膠粒子聚集后在重力作用下沉淀，*終形成下層的白色沉淀物，而上層是透明的溶液或者是有部分乳膠粒子分散的半透明乳膠液。沉淀分層現(xiàn)象一般在1—2 h完成。觀察發(fā)現(xiàn)，實驗配制的混合樣品在很低的PEO濃度下就可以出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。對于相對分子質(zhì)量為1．0×105的PEO與PMMA乳膠的混合溶液，當(dāng)乳膠粒子的體積分?jǐn)?shù)分別為3％和6．06％時，若PEO質(zhì)量濃度大于0．4 g／L時，混合樣品中會出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。對于體積分?jǐn)?shù)為9．20％和12．42％的系列混合樣品，出現(xiàn)沉淀分層對應(yīng)的*低PEO濃度略有升高，PEO質(zhì)量濃度大于0．8 g／L的混合樣品中有沉淀分層現(xiàn)象出現(xiàn)。對于相對分子質(zhì)量為3．0×105的PEO與PMMA乳膠的混合溶液，乳膠粒子體積分?jǐn)?shù)為2．85％、5．75％和8．74％時，混合樣品在PEO質(zhì)量濃度大于0．4 g／L時出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。而對于乳膠粒子的體積分?jǐn)?shù)為11．79％的混合樣品，PEO質(zhì)量濃度大于0．8 g／L時出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象。
結(jié)論
對電荷穩(wěn)定的PMMA乳膠粒子與2種相對分子質(zhì)量的PEO分別組成的PMMA混合體系的相行為進(jìn)行了研究和比較。根據(jù)體系中是否出現(xiàn)沉淀可將體系分成了一相區(qū)和兩相區(qū)，其中兩相區(qū)中又包括集團(tuán)相和結(jié)晶相。同步輻射SAXS實驗結(jié)果顯示，在一定PEO濃度下，PMMA乳膠粒子可以排列形成面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)，使乳膠體系獲得更多的自由熵。2種相對分子質(zhì)量的PEO與PMMA乳膠粒子PMMA混合體系的相行為的比較顯示，較高相對分子質(zhì)量的PEO更容易引起乳膠粒子的聚集。而在較低乳膠粒子濃度下，高相對分子質(zhì)量的PEO容易使乳膠粒子聚集結(jié)晶。相反的，在較高的乳膠粒子濃度下，低相對分子質(zhì)量的PEO容易使乳膠粒子結(jié)晶。研究表明，電荷穩(wěn)定的乳膠粒子與PEO組成的PMMA混合體系有豐富的相行為，是研究復(fù)雜體系很好的模型，值得做深入的研究。