苯乙烯丙烯酸酯聚合物合成工藝簡單、施膠效果 明顯，是目前發展最快、應用最廣的合成聚合物表面施 膠劑。通過在苯丙乳液中添加功能單體，合成得到新 型的苯丙乳液有更加優異的施膠效果。 殼聚糖（C S）與植物纖維素的分子結構相近、有極 佳的成膜性能，同時C S上具有陽離子型的氨基，這些特 點在紙張施膠應用中能提高紙張表面強度和效果。 但C S用于表面施膠用膠量大，生產成本較高，與S A E 類或其他施膠劑混合改性后再用于施膠，可達到較好 的施膠效果。 交聯劑可以使聚合物改性，交聯劑在線型分子間 起架橋作用，使多個線型分子相互鍵合交聯成網絡結 構的物質，進而顯著地提高聚合物的耐熱性、力學強 度等性能。傳統S A E類表面施膠劑在微觀上是直鏈型 大分子，添加甲基丙烯酸縮水甘油酯、水溶性環氧樹脂 、Ｎ－羥甲基丙烯酰胺等交聯劑后，可以制得交聯網 狀結構的聚合物乳液，用于紙張表面施膠時與纖維的結 合更加緊密牢固。 本研究以實驗室制備S A E溶液為基體，添加 C S、環氧氯丙烷（E CH）對其進行改性。并通過表征和 分析改性前后聚合物乳液的紅外光譜、電荷強度、表面 張力、玻璃化溫度等性能，研究CS、ECH對SAE改性的 效果。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

SAE溶液，實驗室制備；殼聚糖，阿拉丁；冰醋酸， 分析純，杭州市高晶精細化工有限公司；環氧氯丙烷， 分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；蒸餾水，實 驗室制備。

電熱恒溫鼓風干燥箱，DHG-9140A，上海精宏儀器設備有限公司；精密增力電動攪拌器，J J-1，常州普天儀器制造有限公司；恒溫電熱套，TC-15，海寧市華星儀器廠；電子天平：德國賽多利斯；pH計，PHS-2F，上海精密科學儀器有限 公司；旋轉式黏度計，N D J-79，上海精暉儀器設備有限 公司；全自動界面張力儀，X J Z-200，承德市金建檢測 儀器有限公司；差示掃描量熱儀D S C，Q20，美國TA公 司；傅立葉變換紅外光譜儀，Va ri a n 640-I R，美國瓦 里技術中國有限公司；粒子電荷偵測分析儀，C A S德國 AFG集團；分液漏斗，四口燒瓶，燒杯等。

SAE溶液原液的固含量為31.75%，每次實驗均使 用絕干質量為10g的S A E，即溶液質量31.50g。分別配 制不同質量百分比的C S和不同摩爾質量比的E C H與 S A E反應制得改性施膠劑，C S質量均為S A E溶液絕干 質量的3%、6%、10%，C S與E C H的摩爾質量分數比分 別為1∶2、1∶3、1∶5。具體方案設計如表1所示。

稱取一定質量的S A E溶液，并按一定質量比稱取 一定質量的C S，將C S加入至調配好的p H值=4的冰醋 酸溶液中，攪拌至C S完全溶解、溶液透明均一；將溶解 后的C S倒入S A E溶液中，將混合后的溶液倒入三口燒 瓶中，使混合溶液一直處于勻速攪拌狀態，同時將燒瓶 放置在加熱器皿中以固定的速率加熱至50℃并保持這 一溫度；根據加入的C S的摩爾質量，按一定的摩爾質量 比稱取E CH，使用分液漏斗將E CH緩慢均勻滴入上述 S A E和C S的混合液中；待E CH滴加完畢，保溫1h使燒 瓶中原料充分反應，待乳液溫度降至30℃后出料，便可 制得改性表面施膠劑。

乳液固含量測定；乳液紅外光譜表征；乳液 p H值；乳液黏度。 乳液的表面張力：使用X J Z-20 0全自動界面張力 儀進行表征。 樣品玻璃化溫度：使用Q20型D S C差示掃描量熱 儀進行表征。升溫范圍為10～120℃，升溫速率為10℃/ min。 乳液電荷密度：使用C A S粒子電荷測定儀進行表 征。取1. 0 g乳液稀釋到10 0. 0 g，用 0. 2 %硫酸或 0. 2 % N a O H溶液調節其p H值，用移液槍移取3.0m l稀釋液 和6.0m l去離子水到滴定槽中，然后使用0.0025m o l/l 的聚乙烯醇硫酸鉀溶液滴定，根據滴定液用量計算。

圖 1中 分 別 是 添 加 C S 量 為 0 % 、3 % 、1 0 % ， 并且添加 E C H為 0、m o l (C S)∶m o l (E C H )=1∶2、 mol(CS)∶mol(ECH)=1∶3的紅外圖譜。無CS和ECH添 加的樣品，即改性前實驗室制備的S A E乳液。通過對比 分析，改性前后的聚合物紅外圖譜基本一致，即改性前 后的聚合物功能基團一致。C S中含有胺基（-N H2）， S A E中含有叔胺，E C H作為交聯劑易與胺基（-N H2） 和叔胺發生交聯反應、季胺化反應，生成了叔胺和季銨 鹽。改性后的聚合物圖譜中沒有出現C S的-N H2振動 峰，環氧基團也不存在振動峰。圖譜結果基本能表明 CS、ECH都和基體SAE發生了交聯反應。 2.2 乳液的基本物性 改性后乳液固含量測定后，通過計算，使用蒸餾水 將所有乳液的固含量統一調制成為31.75%，對調制后 的乳液進行pH值、黏度檢測，結果如表2所示。 與原S A E相比，改性后表面施膠劑的p H值、黏度 稍有增加。這與聚合物改性引入胺基、生成叔胺和季 胺，生成網狀聚合物有關。結果表明改性后的乳液p H 值、黏度變化不顯著。