Page 208 - 《精细化工》2021年第1期

·198· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

GMA 自交联单体后可以与其他单体进行共聚，引进 图 12 是使用色粉笔在自制色粉纸上画 I 字过后
环氧基团，在成膜过程中达到自交联的目的，所以 所拍的图片。从图 12 可以看出，色粉粒子可以均匀
形成的胶膜更加致密均匀。 的附着在表面，不易脱落，同时有清晰的纹路，磨
2.3.5 胶膜力学性能测试 砂感较强。
WSAE-G 胶膜与 WAPE 胶膜的拉伸强度和断裂
伸长率对比情况如图 11 所示。
由图 11 可见，添加了 GMA 的 WSAE-G 胶膜拉
伸强度显著增大，断裂伸长率降低。原因是引入自
交联单体 GMA，使得聚合物在干燥时随着交联反应
的发生分子间结合更加紧密，膜的拉伸强度大大提
高 [23] 。但分子链由于交联程度的提高使得分子链间

的滑移被束缚，因此胶膜断裂伸长率随 GMA 用量
增加而微弱减小。从图 11 可以看出，添加 GMA 后 图 12 色粉纸应用照片
Fig. 12 Photo of toner paper
胶膜的拉伸强度从 WAPE 胶膜的 5.518 MPa 提高至
9.057 MPa，主要是由于体系的交联程度增大，胶膜 2.4.2 自制色粉纸性能测试
的内聚力提高，使得其拉伸强度显著提高，但同时 自制色粉纸物理性能测试结果见表 3。
由于 GMA 的 T g 较高，它的引入增加了聚合物分子
表 3 色粉纸物理性能
链中的硬段比例，使其断裂伸长率微弱减小。因此，
Table 3 Physical properties of toner paper
添加 GMA 用量为 1%时，胶膜的力学性能对比
抗张强度/ 断裂伸长率/ 层间结合力/
WAPE 胶膜有较大提高。 试样 (kN/m) % (J/m )
2

国产市售白卡纸 2.72 3.13 193.7
WAPE 色粉纸样 3.03 4.29 203.1
WSAE-G 色粉纸样 3.61 5.52 244.9

如表 3 所示，对比未添加 GMA 的 WAPE 色粉
纸样， WSAE-G 色粉纸样的抗 张强度达 到
3.61 kN/m，断裂伸长率达到 5.52%，同时层间结合
2
力达 244.9 J/m 。这是由于，一方面，WSAE-G 中
存在羟基，搅拌过程中可与刚玉砂形成分子间作用
力，使其结合更加紧密，提高了砂膜的耐水性及附

图 11 WAPE 与 WSAE-G 胶膜的拉伸强度和断裂伸长率 着力。同时，乳液粒径分布较均匀，黏度较小，喷
Fig. 11 Tensile strength and elongation at break of WAPE 涂时可进入纸张纤维网络，在干燥过程中发生自身
and WSAE-G latex films 交联；另一方面，WSAE-G 乳液中的可交联环氧基

2.4 色粉纸制备及性能研究 团可与纸张天然纤维上的羟基发生共价键结合，形
2.4.1 色粉纸制备 成互穿网络结构，从而增强砂石与纸张之间的粘接
WSAE-G 固砂剂配方如表 2 所示。 力，使得自制色粉纸砂面在摩擦过程中不易脱落。
2.4.3 成本及性能对比
表 2 WSAE-G 固砂剂配方 WSAE-G 乳液与市售白乳胶（SKST-B7050）的
Table 2 WSAE-G sand-fixing agent formula
成本及性能对比情况见表 4。
原料 质量/g 原料 质量/g

乳液 30 水性消泡剂 0.1 表 4 成本及性能对比
去离子水 5 水性分散剂 0.2 Table 4 Comparison of cost and properties
硅酸镁铝 1 刚玉砂 60 固含量/ 成本/ 保质 固化 黏度/
% (万元/吨) 期/月 时间/h (mPas)
取表 2 原料在分散机中搅拌 30 min 后，使用喷 SKST-B7050 40 1.0 6 8~10 89.0
枪在市售白卡纸上进行砂面喷涂，室温下晾干，得 WSAE-G 40 0.4 10 1~3 28.7
到自制色粉纸。市售白乳胶（SKST-B7050）色粉纸 注：以上数据为市售环保型白乳胶（SKST-B7050）查询与
的制备方法与此相同。 估算数据。