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汽车滤纸用表面施胶剂的合成及施胶应用研究

汽车滤纸用表面施胶剂的合成及施胶应用研究

作者：任秉康浙江工业大学

学位级别：硕士

用天然植物纤维等原料抄造出来的汽车滤纸原纸挺度较低、抗水性较差,无法达到高档汽车滤纸的生产和使用要求,因此需要对原纸进行表面施胶处理以提高其抗水性和机械性能。浸渍施胶后获得良好憎液性能和较高挺度的施胶剂开发是国内生产高... 详细信息

用天然植物纤维等原料抄造出来的汽车滤纸原纸挺度较低、抗水性较差,无法达到高档汽车滤纸的生产和使用要求,因此需要对原纸进行表面施胶处理以提高其抗水性和机械性能。浸渍施胶后获得良好憎液性能和较高挺度的施胶剂开发是国内生产高档汽车滤纸原纸的瓶颈问题。本文根据“分子设计”原理制备出水性苯乙烯-丙烯酸酯(SAE)表面施胶剂、核壳结构含氟表面施胶剂和阳离子含氟表面施胶剂,并分别对滤纸原纸进行浸渍施胶处理。利用现代检测手段对产品性能进行了检测及表征,并通过工艺优化施胶,初步研究了浸渍作用机理及产物的挺度及抗水性能变化。(1)采用预乳化连续滴加乳液聚合工艺,制备了苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)。当m(SDS)/m(OP-10)=1:4,m(St)/m(BA)=60/40,乳化剂和引发剂用量分别为4%、0.5%,搅拌速度250r/min,聚合温度为75℃,所得乳液粒径集中分布在87nm-92nm范围,PDI=0.047,凝胶率为1.4%、转化率达到98.5%。(2)采用预乳化半连续种子聚合法,利用甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)作为改性单体,制得了高抗水的含氟丙烯酸共聚乳液。当引发剂和乳化剂用量分别为0.6wt%、3.5wt%,DFMA用量为8.4%、m(OP-10)/m(SDS)=2/1时,所得乳液乳胶粒具有明显核壳结构,粒径分布集中,PDI=0.027,乳胶膜表面能降低至23.1mN/m。产物还可通过调节核壳层软硬单体比例来优化其机械性能。(3)以甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DM)和1-溴代十四烷(MB)为原料,制得可聚合阳离子表面活性剂DMMB。通过HNMR、FT-IR、HPLC等分析手段确定产物为目标产物,纯度达到98.2%以上,CMC为2.51×10 mol/L。利用DMMB与OP-10复合乳化聚合体系合成了氟改性阳离子表面施胶剂,对不同温度下氟单体改性制备阳离子表面施胶剂的反应动力学进行了初步研究,求得表面活化能Ea=25.23KJ/mol。(4)探讨了热处理温度、时间、上胶量对纸张施胶度等的影响,对比发现,采用核壳型含氟表面施胶剂可获得较高的施胶效果。利用接触角仪(OCA)、热重分析仪(DSC-TGA)、高倍光学显微镜、X-射线光电子能谱仪(XPS)研究了不同处理条件下纸张的表面性能,为研究表面施胶剂的施胶机理和施胶剂的新产品开发提供进一步的理论基础。

关键词：汽车滤纸表面施胶剂氟改性核壳结构抗水性施胶效果

环氧树脂改性苯丙乳液及其对汽车滤纸性能的影响

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中国造纸 2014年第5期33卷 29-34页

作者：吕晓慧王金辉丁璇刘文波东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

以苯乙烯和丙烯酸酯为主要单体,引入E-20、E-44两种环氧树脂,采用预乳化半连续乳液聚合法制备改性苯丙乳液,对环氧树脂改性后的苯丙乳液性能及在汽车滤纸中的应用效果进行检测分析。结果表明,用环氧树脂改性苯丙乳液,并将其用作汽车滤... 详细信息

以苯乙烯和丙烯酸酯为主要单体,引入E-20、E-44两种环氧树脂,采用预乳化半连续乳液聚合法制备改性苯丙乳液,对环氧树脂改性后的苯丙乳液性能及在汽车滤纸中的应用效果进行检测分析。结果表明,用环氧树脂改性苯丙乳液,并将其用作汽车滤纸浸渍树脂,滤纸的挺度、耐破度、耐水性能都得到提高,透气度、孔径与未改性乳液相比持平或略微下降。环氧树脂的用量在1%～3%范围内,使用E-20改性的苯丙乳液的汽车滤纸强度和耐水性能明显优于E-44改性的。

关键词：环氧树脂改性苯丙乳液汽车滤纸

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交联型醋丙乳液用于汽车滤纸的增强

纸和造纸 2012年第4期31卷 37-39页

作者：喻迪徐桂龙胡健华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广东广州510640

使用共聚和交联共用的方法对汽车滤纸用醋丙乳液增强剂进行改性,研究了体系中甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)和三聚氰胺甲醛树脂(MF)用量对浸渍后滤纸强度性能的影响。结果表明,在MMA用量20%(质量分数,下同)... 详细信息

使用共聚和交联共用的方法对汽车滤纸用醋丙乳液增强剂进行改性,研究了体系中甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)和三聚氰胺甲醛树脂(MF)用量对浸渍后滤纸强度性能的影响。结果表明,在MMA用量20%(质量分数,下同)、AA用量3%、NMA用量5%、MF用量4%时,改性醋丙乳液可赋予滤纸优良的强度性能,同时保持滤纸优良的孔隙结构和透气性。

关键词：醋丙乳液汽车滤纸交联剂强度性能

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国内外汽车滤纸的发展现状分析

中华纸业 2010年第23期31卷 67-69页

作者：王瑞忠杭州特种纸业有限公司

汽车滤纸是生产汽车滤清器的主材料之一,又称汽车三滤纸,即空气滤纸、机油滤纸、燃油滤纸,它是经过树脂浸渍的过滤用纸,

关键词：汽车滤纸滤清器发展现状

有机硅油的水性化及其在树脂增强汽车滤纸中的应用

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有机硅油的水性化及其在树脂增强汽车滤纸中的应用

作者：任盼玲华南理工大学

学位级别：硕士

汽车行业的飞速发展对滤清器产业提出了更高的要求,对空气滤纸、机油滤纸、燃油滤纸(简称三滤纸)所采用的增强树脂的性能要求也越来越高。目前空气滤纸使用苯丙乳液增强,存在抗水性不足、热黏冷脆、使用寿命尤其是在沿海湿热环境下的使... 详细信息

汽车行业的飞速发展对滤清器产业提出了更高的要求,对空气滤纸、机油滤纸、燃油滤纸(简称三滤纸)所采用的增强树脂的性能要求也越来越高。目前空气滤纸使用苯丙乳液增强,存在抗水性不足、热黏冷脆、使用寿命尤其是在沿海湿热环境下的使用寿命短等不足,以及机油滤纸普遍采用的水溶性酚醛树脂增强,加工成型的机油滤纸存在脆性大,韧性不足、加工性能差等缺点。因此,本文采用聚合物共混改性的方法。有机硅树脂由于具有疏水疏油的双疏特性,一般不溶于大多数极性溶剂及水中。为了提高有机硅树脂在水里的分散性,就要在有机硅主链上引入亲水性的化学结构,制备水溶性或水分散性的有机硅树脂,并进一步对苯丙乳液和水溶性酚醛树脂进行共混改性,以提高树脂增强滤纸的综合性能。首先,考虑到甲基丙烯酸与含氢硅油进行硅氢化反应,羧基与硅氢键容易发生副反应,因而采用甲基丙烯酸甲酯对硅油进行接枝改性,确定了最佳制备条件:温度为130℃,时间4hr,催化剂含量为30ug/g(以铂的量占反应物总质量计),阻聚剂为2%(占甲基丙烯酸甲酯的质量百分比),摩尔比为n(C=C):n(Si-H)=1.2:1。并且,采用梯度水解的方法,制备了一系列甲基丙烯酸甲基丙烯酸甲酯接枝有机硅油,确定了可溶性接枝改性硅油的水解条件,当温度为60℃水解时间为6hr时,此时酸值为15.68mg可获得水溶性,并且通过红外光谱(FT-IR)及核磁共振氢谱(H-NMR)进行表征,确证其结构。将改性有机硅油与苯丙乳液共混,采用示差扫描量热分析(DSC)表征两者的共混相溶性,结果显示,随着水解程度的加深,苯丙乳液与改性硅油的吸热峰逐渐趋于一体,结合共混物的离心稳定性和高温稳定性,表明相溶性良好。其次,以烯丙基缩水甘油醚(缩醚)和烯丙基聚氧化乙烯基醚(聚醚)为反应原料,采用硅氢加成反应,在有机硅分子链上引入亲水性的聚氧化乙烯醚侧链,赋予改性硅油在水中的分散性,同时引入具有反应活性的环氧基团,通过后交联技术,在油滤固化工艺阶段,改性有机硅油与水性酚醛的羟甲基等反应性官能团发生共聚合,达到改善酚醛固化纸韧性不足的缺点。充分考察反应温度、反应时间、催化剂用量、不饱和键与硅氢键摩尔比、以及缩醚与聚醚摩尔比等因素,结果表明,缩醚聚醚接枝有机硅油的最佳制备条件:温度为85℃,时间4hr,催化剂含量30ug/g(以铂的量占反应物总质量计),摩尔比n(C=C):n(Si-H)=1.2:1。同时,成功制备聚醚缩醚共接枝有机硅油(其中聚醚缩醚摩尔比为1:1),此类改性硅油具有水溶性,能与水性酚醛树脂共混。通过红外光谱(FT-IR)及核磁共振氢谱(H-NMR)进行结构表征,以及通过DSC表征水性酚醛与改性有机硅油的共混相溶性。最后,分别考察了以甲基丙烯酸(甲酯)侧链改性有机硅油与苯丙乳液的共混体系用于增强空气滤纸的性能,以及以缩醚聚醚侧链改性有机硅油与水性酚醛的共混体系用于增强机油滤纸的性能,以及研究了空滤纸的抗水性能和油滤纸的耐油性能。结果表明:当体系共混质量比为7:3(苯丙乳液:改性有机硅油),空气滤纸的耐破度、抗张强度、断裂伸长率、挺度以及断裂功等综合性能最优,与纯苯丙乳液体系比较,其性能得到保持或略有提高,但抗水性获得较大提高,其耐破度保持率为33.7%,而纯苯丙乳液浸渍滤纸浸水以后几乎测不出耐破度。当酚醛树脂引入缩醚聚醚共接枝硅油以后,所制备的机油滤纸的各项力学性能均获得提高,其中表征韧性的断裂功和断裂伸长率分别提高了60%和50%以上。而机油滤纸的耐油性测试表明:机油滤纸抗张强度、耐破度、断裂功以及伸长率都得到较大保持,其中挺度还有一定程度的提高。

关键词：有机硅油硅氢加成汽车滤纸水性酚醛:苯丙乳液

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汽车滤纸用聚醋酸乙烯酯乳液的改性研究

造纸化学品 2000年第1期12卷 29-35页

作者：任继春石淑兰毕友泰李静黄永兴天津轻工业学院天津300222 天津市造纸研究所天津300141

介绍了汽车滤纸用浸渍树脂聚醋酸乙烯酯（ＰＶＡｃ）乳液的改性方法。通过乳液聚合的方法，用丙烯酸甲酯（ＭＡ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）与醋酸乙烯酯（ＶＡＣ）共聚，旨在改进ＰＶＡｃ的性能。并通过ＰＶＡｃ乳液浸渍汽车滤纸应用... 详细信息

介绍了汽车滤纸用浸渍树脂聚醋酸乙烯酯（ＰＶＡｃ）乳液的改性方法。通过乳液聚合的方法，用丙烯酸甲酯（ＭＡ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）与醋酸乙烯酯（ＶＡＣ）共聚，旨在改进ＰＶＡｃ的性能。并通过ＰＶＡｃ乳液浸渍汽车滤纸应用试验来评价改性效果。结果表明，用ＭＡ、ＭＭＡ改性ＰＶＡｃ，在一定的工艺条件下，可以进一步提高汽车滤纸的挺度和耐潮性能。

关键词：汽车滤纸聚醋酸乙烯酯乳液改性挺度耐潮性能