Page 212 - 《精细化工》2022年第11期

·2362· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

而提高了纸张的各项物理性能。从图 12 中可以得 图 13 为 CC-GPPC 溶液在常温静置 70 d 的外观
出，CC-GPPC 的成膜性能优于 PAE 树脂，具有良 变化。
好的交联性能。 由图 13 可见，CC-GPPC 溶液静置 42 d 后，瓶
2.5 稳定性分析 底出现少许沉淀，这可能是反应未完全的单体（除
2.5.1 贮存稳定性 了 GMA）或 PPC 沉淀下来所致。此时，纸张的抗
本文所制 得的 CC-GPPC 样品〔 n(AA) ∶ 张指数保留率为 29.84%（表 3）。静置 70 d 时，CC-
n(DETA) ∶ n(GMA)=1 ∶ 1.1 ∶ 0.9 ， CC 添加量 为 GPPC 产品呈微凝胶状态，这主要是由于 CC-GPPC
1.0 g〕固含量为 43.1%，比 PAE 树脂提高 30.6%， 在常温静置过程中，部分环氧基团活性恢复，自聚
同时产品具有良好的贮存稳定性，在常温（25 ℃） 导致絮凝，产品效力下降。此外，商用 PAE 树脂通
下可放置 56 d，用 Brookfield 黏度计（转速为 常以固含量 12.5%0.5%的水溶液形式供应，贮存期
60 r/min，LV-3 型转子）观察溶液黏度变化，并进 一般为 20 ℃下 3 个月，故 CC-GPPC 产品的贮存也
行纸张物性测试，结果如表 3 所示。 应加水稀释且在低温下放置为宜。

表 3 CC-GPPC 贮存时间对其稳定性的影响
Table 3 Effect of storage time on stability of CC-GPPC
样品贮存时间/d 状态变化 黏度/(mPa·s) 抗张指数保留率/%
0 溶液 30 31.74
14 溶液 42 30.39

28 溶液 68 30.11 图 13 CC-GPPC 溶液的样品外观
42 溶液 76 29.84 Fig.13 Sample appearance of CC-GPPC solution
56 溶液 92 26.55
70 微凝胶 158 17.34 2.5.2 热稳定性
注：抗张指数保留率/%=湿抗张指数/干抗张指数×100，浆
内 CC-GPPC 添加量为绝干纤维质量的 0.6%，分别测 4 组数据 CC-GPPC 处理纸张和原纸纤维热重分析见图
取平均值。 14。相关数据列于表 4。

表 4 热分解曲线的 TG、DTG 数据分析
Table 4 Data analysis of TG and DTG of thermal decomposition curve
名称 失重阶段 温度范围/℃ 最大失重温度/℃ 最大失重温度速率/(%/℃) 失重率/% 残渣量/%
原纸 第 1 阶段 30~100 356 2.339 3.14 7.62
第 2 阶段 240~410 89.24
CC-GPPC 第 1 阶段 30~100 360 2.186 3.62 12.21
第 2 阶段 250~415 84.17

质量缓慢减少，失重率分别为 3.14%、3.62%；原纸
在第 2 个阶段失重温度介于 240~410 ℃，其质量急
剧减少，损失率为 89.24%，这是因为纤维会分解为
小分子单糖，此时最大的失重温度是 356 ℃；而添
加 CC-GPPC 纸张的第 2 个阶段失重温度在 250~
415 ℃，其质量也急剧减少，发生热降解反应，但
这部分是由于纤维内部的化学键断裂造成的。与原
纸相比，残渣量增多了 60.24%，其热稳定性有一定
提高，这可能是因为，GMA 的引入与酰胺多胺形

图 14 CC-GPPC 和原纸纤维热重分析曲线（插图为 DTG 成了“~PPC—GMA—CC~”连接的高分子链共聚
曲线） 物，而热稳定性又与高分子链的化学结构密切相
Fig. 14 Thermogravimetric analysis curves of CC-GPPC 关，且高分子链的热稳定性较好 [18] ，同时壳聚糖季
and raw paper fiber (insert is DTG curve)
铵盐与酰胺形成的共聚物 CC-GPPC 分子支化度提
由图 14 和表 4 可知，原纸和 CC-GPPC 处理纸 高，可提供大量的反应官能团，与纤维发生键的结
的热损失包括两个阶段：第 1 个阶段分解温度介于 合反应，故浆内添加 CC-GPPC 改善了纸张的热稳
30~100 ℃，由于纸纤维中游离水分的蒸发造成纸张 定性。