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·1400· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

分数三聚体增加，HDI 三聚体中异氰酸酯的异氰酸 列，在纸张纤维形成低能表面，增加纸张的防水性。
酯基团与纸纤维羟基发生化学交联，生成共价键的 同时 WD-HDIT 的异氰酸酯基团可与纸纤维表面羟
数量增加，且缩短纤维之间的距离，增强纤维之间 基反应生成共价键，使高分子表面活性剂与纤维表
的结合力 [13-14] ，增强纤维结构的致密性和牢固性， 面牢固联结，形成结构致密的网状结构，不易被水
纸张的耐折度和抗张指数增加。HDI 三聚体质量分 分子溶胀，从而提高纸张的防水性 [16] 。BA 质量分
数继续增加，异氰酸酯基团与羟基反应形成的共价 数超过 3.4%时，共聚反应中 VP 和 CA 单体含量不
键达到饱和。且随着 HDI 三聚体质量分数增加，高 足，P(VP-co-BA-co-CA)分子链变短（表 2），高分
分子表面活性剂所占比例减少，对 HDI 三聚体的乳 子表面活性剂中亲水基团含量相对减小，施胶剂
化分散性减弱，HDI 三聚体易发生自聚，减弱了施 WD-HDIT 乳液分散稳定性较差，渗入纸纤维空隙含
胶剂 WD-HDIT 与纸纤维的作用，共价键作用减弱， 量减小，纸纤维表面的网络结构密度和数量均减小，
耐折度减小。因此，当 HDI 三聚体质量分数为 60% 防水性减弱，施胶度和接触角均降低。因此，BA 质
时，经聚合物乳液施胶后，纸张耐折度高达 67 次， 量分数为 3.4%时，纸张表面经施胶后，纸张的施胶
抗张指数达 55.8N·m/g。 度达 29 s，接触角可达 119.49。
HDI 三聚体质量分数对纸张抗弯挺度指数 [15] 和
环压强度指数的影响见图 7。

图 8 w(BA)对纸张施胶度和接触角的影响
Fig. 8 Effect of mass fraction of BAon the sizing value
and contact angle of paper
图 7 HDI 质量分数对纸张抗弯挺度指数和环压强度指
数的影响 表 2 BA 质量分数对共聚物的相对分子质量及其多分散
Fig. 7 Effect of mass fraction of HDIon the bending
stiffness index and ring crush strength index of 指数的影响
paper Table 2 Effect of mass fraction of BA on therelative
molecular mass and Mw/Mn of copolymers
由图 7 可知，HDI 三聚体质量分数增大，纸张 W(BA)/% 4 4
in polymer M n×10 M w×10 M w/M n W(BA)/%
抗弯挺度和环压强度指数增大。纸纤维间的氢键结 g/mol –1 g/mol in WD-HDIT
–1
surfactant
合力决定了纸张的强度和挺度。HDI 三聚体质量分 6.0 11 23 2.10 1.0
数增大，WD-HDIT 渗入纸张内部，通过共价键增强 12.0 29 37 1.86 2.0
纸张内部网状结构，增强纤维之间的结合力，纸张 20.4 43 70 1.63 3.4
抗弯挺度指数和环压强度指数均增大。HDI 三聚体 30.0 26 49 1.89 5.0
质量分数增加至 60%时，纸张抗弯挺度和环压强度
7
3
指数分别为 2.003 N·m /kg 和 5.1468 N·m/g。HDI 2.6 施胶剂对纸张形态的影响
三聚体质量分数继续增加，纸张抗弯挺度和环压强 施胶剂 WD-HDIT 乳液处理纸张表面前、后的
度指数维持不变。 SEM 图见图 9。
2.5 丙烯酸丁酯含量对施胶剂防水性的影响 由图 9 可知，未施胶纸张的纤维交织排列，纸
纸张施胶度与接触角随 BA 含量变化的曲线见 张空隙较大。WD-HDIT 乳液施胶后，施胶剂在纤维
图 8，BA 质量分数对共聚物的相对分子质量及其多 表面形成一种致密薄膜，减小纸张纤维间空隙，使
分散指数的影响见表 2。 纤维之间紧密连接。WD-HDIT 中 HDI 三聚体通过
由图 8 可知，BA 质量分数增加，纸张施胶度与 化学共价键与纸纤维连接，在纸张表面形成高强度
接触角均先增大后减小。丙烯酸丁酯质量分数增加， 复合网状结构，使纸张表面纤维致密结合，显著提
共聚物中疏水基团比例增加，疏水基团向外紧密排 高纸张的力学性能和抗水性。