51丁苯胶乳在造纸工业中的应用李志谦，管 菅，何兆秋（黑龙江省造纸工业研究所 157013）中图分类号: TS727 文献标识码:B在20世纪40年代， 丁苯胶乳在国外就开始作为涂料胶粘剂用于加工纸的生产。纸加工用的丁苯胶乳约占了苯胶乳产量的60% . 我国丁苯橡胶胶乳的生产始于 1960年, 是由前苏联引进技术设备，在兰州化学工业公司合成橡胶厂建成投产。随着印刷设备的进步， 更新和高速化，对纸涂料粘合剂的性能也提出了慢慢的升高的要求。1 丁苯胶乳的制备丁苯胶乳是一种合成胶乳，是由不同比例的苯乙烯和丁二烯单体在乳液或溶液中经催化剂催化共聚而成。 根据苯乙烯含量、...

  51丁苯胶乳在造纸工业中的应用李志谦，管 菅，何兆秋（黑龙江省造纸工业研究所 157013）中图分类号: TS727 文献标识码:B在20世纪40年代， 丁苯胶乳在国外就开始作为涂料胶粘剂用于加工纸的生产。纸加工用的丁苯胶乳约占了苯胶乳产量的60% . 我国丁苯橡胶胶乳的生产始于 1960年, 是由前苏联引进技术设备，在兰州化学工业公司合成橡胶厂建成投产。随着印刷设备的进步， 更新和高速化，对纸涂料粘合剂的性能也提出了慢慢的升高的要求。1 丁苯胶乳的制备丁苯胶乳是一种合成胶乳，是由不同比例的苯乙烯和丁二烯单体在乳液或溶液中经催化剂催化共聚而成。 根据苯乙烯含量、 乳化剂、 聚合温度的不同而有多种品种,其性能和用途也不同,用作纸的加工的涂布胶粘剂， 其苯乙烯：丁二烯=60～50 ：40～50， 产品为乳白色液体， 固含量在45% ～50%左右，pH值9. 0～10. 5.其作为胶粘剂可以使涂布纸得到最高的颜料结合强度和抗湿摩擦强度。根据其分子结构又可分为非羧基丁苯胶乳和羧基丁苯胶乳两种，两者的性能差异很大。乳液法生产丁苯胶乳根据聚合温度的不同可分为热法丁苯和冷法丁苯。 冷法制得的胶在质量、 均匀性等方面较好。因此目前世界上约80%乳液丁苯胶用冷法生产。冷法生产的基本工艺流程如下：加入，总聚合时间为 6～10h，单体总转化率超过 60%左右就要终止聚合。 否则转化率过高， 会使体系粘度过大， 不易散热， 由于游离基共聚反应是放热的，如局部过热则易引起凝胶产生支链结构，影响丁苯胶乳的质量。2 丁苯胶乳的性能影响因素胶乳的生产的全部过程是一个乳液聚合过程，胶乳的乳液聚合体十分复杂， 包含有很多种单体， 调节剂， 表面活性剂， 引发剂共十余种。 丁苯胶乳的性能除受聚合条件影响外，苯乙烯、丁二烯的比例对其也有很大影响。 当苯乙烯含量增高时， 胶乳的塑性增强， 硬度增大， 压光时需较高压力和温度，这样能压出较高光泽度和平滑度、 成膜性能好的纸张， 但涂料的粘着力和稳定能力下降。2. 1 羧基具有很强的活性， 随着胶乳羧基化程度的提高，涂料纸剪切粘度和保水性也随之提高，但在高剪切力作用下涂料显现出剪切稀化的特性，这将非常适合于高速刮刀涂布。在羧基丁苯胶乳合成中加入带腈类、 酰胺类、 酯类等单体或添加含羧基的单体以改进胶乳的性能。2. 2 玻璃化温度高，则胶乳成膜相对来说还是比较硬。聚合物的玻璃化温度对其柔韧性影响很大，用低玻璃化温度胶乳配制的涂料，可提高涂布纸的缓冲性，使纸拥有非常良好的适印性能。2. 3 胶乳的交联度 Gel 受其pH值的影响，Gel 值高，则涂布纸印刷光泽度与干拉毛强度高， 但其抗起泡性（真空包装性）与湿拉毛强度变差。2. 4 使用特殊的乳化剂， 有些专利报道使用分子量5000～10000的乳化剂，可以显著提升胶乳粘合剂的耐水性， 减少凝固物含量， 提高涂布纸的平滑性能。2. 5 胶乳粒径比较细小， 意味着胶乳本身需要更加多的乳化剂来安定。粒径相对较大时，涂布纸纸面光泽度较高， 真空包装性能好， 粘接强度则较低。控制胶乳粒径大小和粒径分布，粒径大小和粒径分布也影响成品纸的综合性能。3 丁苯胶乳在造纸中的应用及对产品质量的影响3. 1 湿部添加， 主要是改进纸和纸板的抗张强度、 撕裂强度、 抗水、 抗油性和柔软性等。3. 2 在纸或纸板成形后对其进行机内表面施胶，提高其物理性能和适印性能等。3. 3 作为机内或机外， 纸或纸板涂料的胶粘剂， 以提高涂层的强度， 纸面的光泽度，印刷光泽度，适印性，并使纸或纸板具有耐磨、 耐挠曲、 抗水、抗油等性能。3. 4 浸渍， 如生产某些特种工业纸板，通过在胶乳中进行浸渍而获得某些所需要的特殊性能。由于胶乳乳液聚合体系很复杂，影响因素众多，在实际生产中，应该要依据现场特定的环境， 所生产的涂布纸品种、 质量发展要求、 涂布机类型、干燥及整饰条件等诸多方面着手， 在大量的实践工作中总结认识胶乳的各种特性， 扬长避短， 选择最经济最适宜的胶乳品种。 随着印刷业的高速化对纸业提出了更高的要求， 而在某些特定的程度上要靠涂料胶乳的进一步提升来满足最终市场的要求。Practical Technolagy实 用技 术在生产中各种物料投放的次序是很重要的，先加入水、 乳化剂、 助乳化剂， 然后再加入单体。 引发剂易与别的物料作用，故一般是在后面丁苯胶乳在造纸工业中的应用图1 冷法生产工艺流程丁二烯+苯乙烯乳化槽反应釜脱气塔胶乳活化剂调节剂 South W est Pul p And Paper 2004. Vol . 33, N o. 1