丁鵬翔 劉溫霞

(山東輕工業(yè)學(xué)院山東省輕工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南，250353)

正丁胺改性鋰皂石制備ASA Pickering乳液及其施膠性能的研究

丁鵬翔 劉溫霞

(山東輕工業(yè)學(xué)院山東省輕工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南，250353)

固體微粒穩(wěn)定的乳液可以避免表面活性劑的不利影響。以納米尺寸的鋰皂石顆粒為乳化劑，以正丁胺為鋰皂石的改性劑，制備了穩(wěn)定的ASA乳液，并對(duì)其施膠性能、水解穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)水相pH值為6，鋰皂石對(duì)ASA用量為1.5%，正丁胺對(duì)鋰皂石用量為2%時(shí)，利用改性鋰皂石可以制備穩(wěn)定的ASA乳液。所制備的ASA乳液可以產(chǎn)生良好的施膠效果，但其水解穩(wěn)定性較差。鋁鹽的加入可以顯著提高ASA乳液的施膠性能，而且在高鋁鹽添加量下，即使不使用助留劑，ASA乳液也能產(chǎn)生很好的施膠效果。

ASA;鋰皂石;正丁胺;乳化;Pickering乳液;施膠

烯基琥珀酸酐 (ASA)是一種反應(yīng)型造紙漿內(nèi)施膠劑，通常在中/堿性條件下施膠［1］。由于與纖維間具有很高的反應(yīng)活性，ASA通常在紙機(jī)上就可以產(chǎn)生90%以上的施膠效果［2］，非常有利于紙張?zhí)貏e是涂布加工紙的生產(chǎn)［3］。然而，ASA在水介質(zhì)中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的水解，這不僅會(huì)降低其施膠效果，而且也有可能在紙機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中引起一系列的問(wèn)題［4-5］。因此，ASA通常在紙廠中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)乳化以減少其水解對(duì)施膠帶來(lái)的不利影響。傳統(tǒng)的ASA乳化劑為陽(yáng)離子淀粉以及少量的表面活性劑或者陽(yáng)離子聚合物［6］，通常以陽(yáng)離子淀粉為乳化劑制備的ASA乳液具有良好的施膠性能和乳液穩(wěn)定性［7］。然而，陽(yáng)離子淀粉和陽(yáng)離子聚合物溶液通常黏度很高，加之用量很大，乳化中不得不引入大量的水，導(dǎo)致所制備乳液的ASA含量很低。同時(shí)，傳統(tǒng)的ASA乳化通常需要加入一定量的表面活性劑，表面活性劑的加入也會(huì)對(duì)ASA的施膠帶來(lái)不利影響。

除了傳統(tǒng)的乳化劑，固體微粒也可以用來(lái)制備穩(wěn)定的乳液，這種乳液通常稱為Pickering乳液。Pickering乳液不僅可以減少甚至避免表面活性劑的不利影響，而且可以在較高的非連續(xù)相體積分?jǐn)?shù)下制備更穩(wěn)定的乳液［8］。同時(shí)，Pickering乳液中吸附在乳液液滴周圍的固體微粒還可以對(duì)其產(chǎn)生一種物理保護(hù)作用，從而避免液滴的水解和發(fā)生聚結(jié)。因此，如果能將微粒乳化技術(shù)成功用于ASA乳液的制備就可以避免使用陽(yáng)離子淀粉和表面活性劑對(duì)乳化和施膠帶來(lái)的不利影響，并簡(jiǎn)化ASA的乳化工藝，同時(shí)獲得具有較高水解穩(wěn)定性的ASA乳液。但是目前利用固體微粒乳化ASA的研究還很少。魯鵬等利用氟化鈉改性的膨潤(rùn)土乳化ASA，在膨潤(rùn)土相對(duì)ASA的用量達(dá)到6%以后，就可制得有效ASA含量高達(dá)25%～35%的穩(wěn)定性良好的ASA乳液，且所制備的ASA乳液對(duì)BCTMP漿具有很好的施膠效果，但乳液的離心穩(wěn)定性還不夠好［9］。于得海等利用蒙脫石和氫氧化鎂鋁無(wú)機(jī)固體微粒聯(lián)合作為乳化劑乳化ASA，發(fā)現(xiàn)在適當(dāng)乳化條件下，通過(guò)少量帶正電荷的氫氧化鎂鋁微粒對(duì)蒙脫石微粒的凝聚作用，可以提高ASA乳液的離心穩(wěn)定性，乳液具有較好的施膠效果，無(wú)機(jī)微粒總用量超過(guò)7%，ASA乳液在50 min內(nèi)施膠，紙張施膠度基本沒(méi)有什么變化［10-11］。說(shuō)明適當(dāng)凝聚的蒙脫石顆粒吸附于ASA液滴的周圍可以減緩ASA的水解。

本實(shí)驗(yàn)用納米級(jí)的鋰皂石微粒作為ASA乳液穩(wěn)定劑，利用正丁胺作為鋰皂石改性劑調(diào)整鋰皂石相對(duì)ASA的潤(rùn)濕性能，以期進(jìn)一步提高固體微粒對(duì)ASA的乳化效率，降低乳化劑用量，制備施膠效果更好的ASA Pickering乳液。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料及藥品

合成鋰皂為英國(guó)洛克伍德助劑公司 (Rockwood Additives Ltd)產(chǎn)品，商品名為L(zhǎng)aponite·RD，為盤狀顆粒，單個(gè)顆粒厚度約為1 nm，直徑約為25 nm;正丁胺為分析純 (99.5%+)試劑，由天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);工業(yè)級(jí)烯基琥珀酸酐(ASA)為凱米拉化學(xué)品有限公司產(chǎn)品;BCTMP漿取自山東華泰紙業(yè)集團(tuán)，打漿度為35°SR;陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 (CPAM)的商品名為Percol 292，由汽巴精化股份有限公司提供，相對(duì)分子質(zhì)量800萬(wàn);實(shí)驗(yàn)所用膨潤(rùn)土由鈣基膨潤(rùn)土經(jīng)NaF在常溫下改性、提純后獲得，原土取自山東淄博;實(shí)驗(yàn)中所用其他藥品均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 鋰皂石的分散與改性

稱取一定量的鋰皂石粉末在不斷攪拌下慢慢分多次加入到預(yù)熱至約80℃的去離子水中，分散均勻并在室溫下充分潤(rùn)脹48 h以后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鋰皂石溶膠。將正丁胺配成一定濃度的水溶液，按照計(jì)算好的比例加入到鋰皂石溶膠中，室溫下輕輕攪拌后即可完成正丁胺對(duì)鋰皂石的改性，得到正丁胺改性鋰皂石溶膠。

將不同正丁胺用量下改性的鋰皂石溶膠用醋酸溶液調(diào)節(jié)其pH值為6，然后用WG 2-800散射光濁度儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司)測(cè)定其濁度的變化;用Mütek PCD-03顆粒電荷分析儀與Mütek PCD-T3電荷滴定儀組成的電荷自動(dòng)滴定裝置測(cè)定其表面電荷密度的變化。

1.3 ASA Pickering乳液的制備及其表征

用醋酸溶液將改性鋰皂石溶膠調(diào)至pH值6或其他pH值后加入到ASA油相中，然后將混合物用FM200高速剪切機(jī) (上海FLUKO儀器有限公司)在10000 r/min下高速分散3 min，即可獲得ASA乳液［12］。

實(shí)驗(yàn)中，ASA乳液的穩(wěn)定性用靜置48 h后ASA乳液的乳液相體積分?jǐn)?shù) (ASA乳液相的體積與整個(gè)乳液體系的體積之比)來(lái)表征;ASA乳液的水解穩(wěn)定性以ASA乳液的施膠性能隨乳液放置時(shí)間的變化來(lái)評(píng)價(jià);ASA乳液的黏度通過(guò)NDJ-8S型數(shù)字顯示黏度計(jì) (上海精密科學(xué)儀器有限公司)測(cè)定;ASA乳液的液滴大小與形態(tài)通過(guò)BK2000電子顯微鏡觀察、測(cè)定，平均粒徑通過(guò)Malvern Mastersizer 2000粒徑分析軟件計(jì)算獲得。

1.4 紙張的抄制與施膠度的測(cè)定

抄紙前將ASA乳液用去離子水稀釋至0.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，將BCTMP漿分散并配成濃度1%的漿料，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%NaOH溶液將漿料pH值調(diào)節(jié)到7。取一定量的漿料，加入2%用量的Al2(SO4)3，在500 r/min下攪拌1 min后加入ASA乳液，繼續(xù)攪拌1 min后加入0.03%用量的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 (對(duì)絕干漿)，分別在750 r/min和1200 r/min轉(zhuǎn)速下攪拌1 min后，將轉(zhuǎn)速降到500 r/min，加入0.2%用量(對(duì)絕干漿)的NaF改性膨潤(rùn)土，攪拌1 min后抄片。利用烘缸于105℃下干燥30 min后，獲得定量約為60 g/m2的手抄片。

所得紙張的施膠度按照GB/T5405—2002采用液體滲透法測(cè)定［13］。

2 結(jié)果與討論

2.1 未改性鋰皂石對(duì)ASA的乳化作用

圖1是利用未改性鋰皂石乳化ASA時(shí)，ASA的乳化效果和乳液穩(wěn)定性隨鋰皂石用量的變化情況，ASA的初始體積分?jǐn)?shù)為25%。

如圖1所示，隨著鋰皂石用量的增大，ASA乳液的乳液相體積分?jǐn)?shù)也逐漸增大，當(dāng)鋰皂石相對(duì)ASA的用量達(dá)到1.5%時(shí)，ASA乳液的乳液相體積分?jǐn)?shù)幾乎達(dá)到100%，繼續(xù)增加鋰皂石用量，乳液相體積分?jǐn)?shù)反而有所減小;在放置了48 h后，所有乳液均發(fā)生了嚴(yán)重分層，說(shuō)明未改性的鋰皂石能夠穩(wěn)定工業(yè)級(jí)ASA，但其所形成的乳液很不穩(wěn)定。在用量小于1.5%的范圍內(nèi)，鋰皂石用量越大，所形成的ASA乳液越穩(wěn)定。

圖1 鋰皂石用量對(duì)ASA的乳化效果和乳液穩(wěn)定性的影響

圖2是鋰皂石用量為1.5%和2.0%時(shí)制備的ASA乳液的光學(xué)顯微鏡照片。顯然，兩種鋰皂石用量下所形成的ASA乳液都存在著嚴(yán)重的聚結(jié)現(xiàn)象，這也是乳液穩(wěn)定性較差的重要原因，這說(shuō)明雖然在該用量下形成了近100%乳液相體積分?jǐn)?shù)的ASA乳液，但是未改性鋰皂石吸附于ASA-水界面上形成的界面顆粒膜不能對(duì)ASA液滴形成良好的包裹。這可能與未改性鋰皂石親水性過(guò)強(qiáng)而與ASA油相之間的親合力太弱有關(guān)。

圖2 未改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液的顯微鏡照片

2.2 正丁胺對(duì)鋰皂石的改性及其對(duì)ASA乳化及乳液性質(zhì)的影響

由上述研究可知，鋰皂石由于親水性過(guò)強(qiáng)而不能在ASA-水界面上形成有效的界面顆粒膜。為了制備穩(wěn)定的ASA乳液，必須通過(guò)兩親性分子對(duì)鋰皂石進(jìn)行改性，適當(dāng)降低其親水性。考慮到普通表面活性劑對(duì)納米顆粒的絮聚作用過(guò)強(qiáng)和對(duì)抄紙?bào)w系的不利影響，選用正丁胺對(duì)鋰皂石進(jìn)行疏水改性。

圖3 正丁胺用量對(duì)鋰皂石電荷密度和溶膠濁度的影響

圖3所示的是正丁胺相對(duì)鋰皂石的用量對(duì)鋰皂石表面電荷密度和絮聚情況的影響，實(shí)驗(yàn)中鋰皂石在水介質(zhì)中的濃度固定為1%。

如圖3所示，隨著正丁胺用量的增大，鋰皂石的表面電荷密度減小，并導(dǎo)致溶膠的濁度顯著變大，這說(shuō)明加入正丁胺后鋰皂石表面負(fù)電荷被丁胺分子中質(zhì)子化的氨基所中和，顆粒間發(fā)生了聚結(jié)，從而使其粒度增大到可見(jiàn)光波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，提高了對(duì)光的散射能力。同時(shí)，也說(shuō)明丁胺的分子很可能通過(guò)氨基與鋰皂石吸附，促使其發(fā)生定向排列，疏水端朝向外面，從而使鋰皂石顆粒的親水性降低。

圖4為正丁胺用量對(duì)正丁胺改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液剛?cè)榛陼r(shí)的各相體積分?jǐn)?shù)、乳液平均粒徑及靜置48 h以后乳液相體積分?jǐn)?shù)的影響。其中水相pH值為6，ASA的初始體積分?jǐn)?shù)為25%，鋰皂石對(duì)ASA的用量為1.5%。

圖4 正丁胺用量對(duì)ASA乳化效果、乳液穩(wěn)定性以及平均粒徑的影響

從圖4中可以看出，正丁胺的加入不僅增大了ASA乳液的乳液相體積分?jǐn)?shù)，同時(shí)對(duì)ASA乳液的靜置穩(wěn)定性以及乳液粒徑大小有很大的影響。未改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液乳液相體積分?jǐn)?shù)約為96%，而正丁胺改性鋰皂石乳化的ASA乳液在正丁胺相對(duì)于鋰皂石的用量為2%和3%時(shí)，將ASA乳液相體積分?jǐn)?shù)提高到了100%，促使ASA達(dá)到完全乳化，同時(shí)乳液的粒度在正丁胺用量為2%時(shí)也降低到一個(gè)最小值，穩(wěn)定性達(dá)到最大值，48 h后乳液仍然沒(méi)有明顯的分層。然而當(dāng)繼續(xù)增大正丁胺用量到5%時(shí)，其乳液又發(fā)生了明顯分層，不僅乳液粒度增大，而且48 h后的乳液相體積分?jǐn)?shù)也降低到70%以下。說(shuō)明適量丁胺的加入確實(shí)可降低鋰皂石顆粒的親水性，相對(duì)提高其對(duì)ASA的親合性，促使鋰皂石更容易吸附于ASA油滴周圍形成有效的界面顆粒膜，提高ASA乳液的穩(wěn)定性。改性鋰皂石在ASA-水體系中的親水親油平衡值減小，促進(jìn)ASA的乳化，乳液平均粒徑明顯減小。但同時(shí)，過(guò)量丁胺的加入又能夠引起鋰皂石顆粒變大，從而導(dǎo)致隨著正丁胺用量的進(jìn)一步增大其穩(wěn)定的ASA乳液粒徑逐漸變大，而且過(guò)量的丁胺存在于水相中還會(huì)干擾改性鋰皂石在ASA液滴周圍的吸附，導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性降低。

2.3 pH值對(duì)ASA乳液的影響

鋰皂石分散于水中，其邊緣電荷會(huì)由于邊緣羥基的電離或質(zhì)子化而發(fā)生變化，而ASA是一種酸酐，在較高pH值下容易水解而失去施膠作用。故此，本實(shí)驗(yàn)就不同pH值下改性鋰皂石對(duì)ASA的乳化情況進(jìn)行了研究。

圖5為水相pH值對(duì)ASA乳液乳化效果的影響，ASA初始體積分?jǐn)?shù)為25%，正丁胺對(duì)鋰皂石的用量為2%，鋰皂石對(duì)ASA的用量為1.5%。

圖5 pH值對(duì)ASA乳液穩(wěn)定性的影響

如圖5所示，當(dāng)水相pH值小于5時(shí)，所得ASA乳液會(huì)有油相析出，而且乳液會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的分層;而當(dāng)水相pH值大于6時(shí)，ASA乳液雖然沒(méi)有析出油相，但乳液依然會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的分層。因此，制備ASA乳液的最佳水相pH值為6。在較低pH值下，油相的析出是由于改性鋰皂石顆粒邊緣正電性提高，邊面之間的作用形成持水凝膠導(dǎo)致其在ASA液滴周圍形成的顆粒膜不能有效地阻止液滴間聚并和形成穩(wěn)定的乳液;而在較高pH值下，ASA的水解又導(dǎo)致體系親水親油平衡的變化，也導(dǎo)致乳液乳化效果下降。

2.4 改性鋰皂石用量對(duì)ASA乳液性質(zhì)的影響

圖6為正丁胺改性鋰皂石用量對(duì)不同初始體積分?jǐn)?shù)ASA乳液黏度的影響。顯然，隨著改性鋰皂石用量的增大，所獲得的ASA乳液黏度也是逐漸增大的。當(dāng)鋰皂石用量在1%～2%范圍內(nèi)變化時(shí)，ASA乳液的黏度變化非?？?，而當(dāng)鋰皂石用量更小或更大時(shí)，ASA乳液的黏度的變化較為平緩。這很可能是因?yàn)椋阡囋硎昧康陀?%～2%時(shí)，增加的鋰皂石主要用于增加乳液的油水界面、減小乳液液滴的粒度，此時(shí)大部分鋰皂石都吸附于液滴周圍;而當(dāng)鋰皂石用量超過(guò)2%后，過(guò)量的鋰皂石存在于連續(xù)相中，提高連續(xù)相的黏度，故使乳狀液的黏度發(fā)生突變。同時(shí)，從圖6還可以看出，初始ASA體積分?jǐn)?shù)越高，作為內(nèi)相的ASA濃度越大，因此ASA乳液的黏度也越大。

圖6 正丁胺改性的鋰皂石用量對(duì)不同初始體積分?jǐn)?shù)ASA乳液黏度的影響

圖7 鋰皂石用量對(duì)48 h后乳液相體積分?jǐn)?shù)以及乳液平均粒徑的影響

圖7為ASA初始體積分?jǐn)?shù)為33.3%、pH值為6、正丁胺對(duì)鋰皂石用量為2%時(shí)，改性鋰皂石的用量對(duì)ASA乳液的放置穩(wěn)定性及乳液平均粒徑的影響;圖8為正丁胺改性鋰皂石用量為1.5%時(shí)ASA乳液的顯微鏡照片。與圖2中未改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液相比，改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液平均粒徑顯著減小，而且液滴大小比較均勻。而ASA乳液的放置穩(wěn)定性隨改性鋰皂石用量的變化趨勢(shì)，則與圖1中隨未改性鋰皂石用量的變化趨勢(shì)相同，也是在改性鋰皂石用量為1.5%的情況下穩(wěn)定性最好。ASA乳液的粒度隨改性鋰皂石用量的變化趨勢(shì)則與其放置穩(wěn)定性的變化吻合:粒度越小，放置穩(wěn)定性越好。

結(jié)合圖6的結(jié)果證實(shí)，當(dāng)鋰皂石用量低于1.5%時(shí)，增大鋰皂石的用量有利于增加吸附于ASA液滴表面的鋰皂石顆粒的數(shù)量，這可以減少ASA液滴之間的聚并;而當(dāng)鋰皂石用量高于1.5%時(shí)，ASA液滴表面已經(jīng)被鋰皂石顆粒完全包覆，這時(shí)再增加鋰皂石用量，過(guò)量的鋰皂石顆粒會(huì)自由分散于水分散相中，不僅急劇增大了乳液的黏度，而且會(huì)引起鋰皂石顆粒的聚結(jié)或者膠凝，增大鋰皂石的顆粒粒徑，使乳液的粒徑增大，乳液相體積分?jǐn)?shù)減小。

圖8 正丁胺改性鋰皂石用量為1.5%時(shí)ASA乳液的顯微鏡照片

2.5 ASA乳液的施膠性能

作為一種漿內(nèi)施膠劑，ASA乳液的穩(wěn)定性直接影響其施膠性能。因此，本實(shí)驗(yàn)研究了不同鋰皂石用量下所獲得ASA乳液的施膠性能，結(jié)果如圖9所示。其中，ASA初始體積分?jǐn)?shù)為33.3%，正丁胺對(duì)鋰皂石用量為2%，改性鋰皂石相對(duì)于ASA的用量分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%。

從圖9可以看出，各種鋰皂石用量下制備的ASA乳液都能產(chǎn)生很好的施膠效果，而且ASA乳液的施膠性能幾乎與ASA用量呈線性增加，這表明正丁胺改性鋰皂石是一種非常合適的ASA乳液穩(wěn)定劑，而且適于ASA的施膠。其中，1.5%和2.0%鋰皂石穩(wěn)定ASA乳液在0.2%用量下就能獲得很好的施膠效果，而且最穩(wěn)定的ASA乳液 (鋰皂石用量1.5%)施膠效果最好。

圖9 不同用量的改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液的施膠性能

2.6 ASA 乳液的水解穩(wěn)定性

圖10為不同用量改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液的施膠作用隨放置時(shí)間的變化情況。其中，ASA對(duì)絕干漿的用量為0.5%，其他實(shí)驗(yàn)條件與圖9的相同。顯然，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，所有ASA乳液的施膠性能都明顯降低，尤其是當(dāng)放置時(shí)間超過(guò)30 min以后，ASA乳液的施膠性能降低更快。說(shuō)明改性鋰皂石納米顆粒乳化的ASA也不能阻止ASA的水解。當(dāng)改性鋰皂石用量小于1.5%時(shí)，增大鋰皂石的用量能夠顯著增大ASA的水解穩(wěn)定性，這表明，ASA乳液的穩(wěn)定性越好，其水解穩(wěn)定性也越高，尤其是在前30 min內(nèi)。

圖10 放置時(shí)間對(duì)ASA乳液施膠效果的影響

2.7 鋁鹽對(duì)ASA乳液施膠性能的影響

有研究表明，鋁鹽能夠降低ASA水解產(chǎn)物對(duì)施膠的不利影響，從而提高ASA的施膠效果［14-15］。因此，本實(shí)驗(yàn)研究了在添加與不添加CPAM/膨潤(rùn)土助留體系的兩種情況下，硫酸鋁用量對(duì)ASA乳液施膠性能的影響，結(jié)果如圖11所示，實(shí)驗(yàn)條件與圖10相同。

圖11 硫酸鋁用量對(duì)ASA乳液施膠效果的影響

從圖11可以看出，無(wú)論是否添加助留劑，硫酸鋁的加入都能顯著提高ASA的施膠效果。在有CPAM/膨潤(rùn)土助留體系時(shí)，不加硫酸鋁施膠度大約為100 s，加入1%用量的硫酸鋁，就能使施膠度超過(guò)300 s。因此，雖然鋁鹽不是ASA產(chǎn)生施膠的必要條件，但對(duì)提高ASA的施膠效果非常重要。

在沒(méi)有添加CPAM/膨潤(rùn)土助留體系的情況下，硫酸鋁用量低于2%時(shí)，ASA幾乎不能產(chǎn)生施膠作用，說(shuō)明有效地留著在纖維上對(duì)ASA施膠同樣非常重要。在硫酸鋁用量超過(guò)2%以后，施膠度急劇增大。當(dāng)硫酸鋁用量達(dá)到3.5%時(shí)，加與不加CPAM/膨潤(rùn)土助留體系的試樣施膠度相近。這表明，鋁鹽不僅是通過(guò)降低ASA水解產(chǎn)物對(duì)ASA施膠的不利影響而提高ASA的施膠效果，它還能促進(jìn)ASA的留著。

3 結(jié)論

3.1 采用正丁胺對(duì)鋰皂石改性之后，可顯著提高鋰皂石對(duì)ASA的乳化和對(duì)ASA乳液的穩(wěn)定作用。當(dāng)水相pH值為6、正丁胺對(duì)鋰皂石的用量為2%、鋰皂石對(duì)ASA用量為1.5%時(shí)，能夠制備出穩(wěn)定的ASA乳液，且乳液能夠?qū)CTMP漿產(chǎn)生良好的施膠效果。穩(wěn)定性好的ASA乳液施膠效果更好，水解穩(wěn)定性也更高。

3.2 施膠時(shí)加入硫酸鋁可顯著提高ASA乳液的施膠效果，而且在硫酸鋁用量超過(guò)一定值時(shí)，不加助留劑也能產(chǎn)生很好的施膠效果。

3.3 與傳統(tǒng)乳化方法相比，本實(shí)驗(yàn)中制備ASA乳液的方法可以完全避免表面活性劑的使用，而且能夠制備出具有高ASA含量的穩(wěn)定乳液，同時(shí)簡(jiǎn)化了乳化工藝，如果能夠投入工業(yè)化生產(chǎn)，定會(huì)促進(jìn)ASA在造紙工業(yè)中的應(yīng)用。

［1］劉溫霞，邱化玉．造紙濕部化學(xué)［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006．

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Preparation of ASA Emulsions with Butylamine Modified Laponite and Its Sizing Performance

DING Peng-xiang LIU Wen-xia*
(Shandong Provincial Key Lab of Fine Chemicals，Shandong Polytechnic University，Ji'nan，Shandong Province，25035)
(*E-mail:liuwenxia@spu．edu．cn)

Solid particles stabilized emulsions can avoid detrimental effects of surfactant．In this paper，ASA emulsions were prepared using nano-size Laponite particles，which were modified by n-butylamine，as emulsifier．The sizing performance and hydrolysis stability of the prepared emulsions were investigated．The results showed that stable ASA emulsion is obtained as the pH of aqueous phase，Laponite to ASA mass fraction，butylamine to Laponite mass fraction are 6．0，1．5%and 2．0%，respectively．The ASA emulsion shows good sizing performance but low hydrolysis stability．The addition of alum remarkably enhances the sizing efficiency of the ASA emulsion，and with high amount of alum the ASA emulsion can develop a rather high sizing degree for paper even in absence of retention aid．

ASA;Laponite;butylamine;emulsification;Pickering emulsion;sizing

TS727+.5

A

0254-508X(2011)10-0001-06

丁鵬翔先生，在讀碩士研究生;主要研究方向:造紙化學(xué)品與功能紙。

2011-05-09(修改稿)

本課題為國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (20976099)和山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (ZR2010CM008)。

(責(zé)任編輯:馬 忻)