高分子合成纸的配方及纸状化性能的研究

论文摘要

高分子合成纸又叫石头纸,是以碳酸钙和高分子树脂为主要原料,同时添加各种助剂,利用高分子界面化学原理和填充改性技术,通过挤出工艺而制成的,具有塑料和纸张特征的多功能性材料。它具有强度大、抗撕裂性好、阻燃性好、耐酸碱性好、印刷性好、可书写、经久耐用等特点。由于合成纸生产过程无污染,同时可以完全回收、循环使用,也可以使用废旧高分子树脂作为原料,因而是现代纸张生产的一次重大突破。聚烯烃是重要的通用树脂,聚丙烯具有突出的耐应力开裂性、机械性能、耐磨性、较好的耐热性和化学稳定性、良好的加工性能等优点,但具有耐寒性差、抗蠕变性差、制品尺寸稳定性差等缺点。聚乙烯具有较好的耐低温性、绝缘性、耐化学药品性和良好的加工流动性等优点,但具有耐热性差、耐老化性能差及易应力开裂等缺点。因此对聚烯烃改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。本文首先对采用硼酸酯改性碳酸钙,然后填充改性聚烯烃进行研究和讨论。力学性能研究表明,改性后的碳酸钙填充聚烯烃复合材料的力学性能明显提高；随着碳酸钙填充量不断增加,复合体系力学性能先增大后减小,填充量较大时,加工成性较困难；随着碳酸钙粒径的减小,复合材料的力学性能也先增大后减小,粒径为600-800目碳酸钙比较合适。流变性能表明,随着温度和剪切速率增加,纯聚乙烯和碳酸钙/聚乙烯复合材料的剪切粘度均呈下降趋势；随着碳酸钙粒径的减小,复合体系的粘度呈下降趋势；偶联剂的最佳用量为2份时,加工性能好,材料成本较低；少量碳酸钙加入可以降低体系的粘度,改善体系的流动性。结晶性能研究表明,纯聚烯烃结晶结构规整,结晶界面清晰,碳酸钙高填充聚烯烃会使结晶界面变得模糊。未改性碳酸钙填充聚烯烃有明显的团聚现象,改性处理碳酸钙能使团聚现象消失。扫描电子显微镜研究表明,自制的碳酸钙母料,内部结构紧密无气泡,在树脂中均匀分散,与树脂实现了良好的结合；合成纸原纸表面具有微孔结构,厚制品其表面光滑,薄制品其表面粗糙；涂布后的制品,表面均匀平滑。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 合成纸的概述
• 1.3 合成纸的经济效益和社会效益
• 1.4 聚烯烃概述
• 1.5 界而研究
• 1.6 碳酸钙概述
• 1.7 硼酸酯
• 1.8 本课题生产合成纸工艺技术路线
• 1.9 本课题的研究目的及意义
• 2 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器及设备
• 2.3 试样的制备
• 2.4 试样的测试
• 3 结果与讨论
• 3.1 碳酸钙填充聚烯烃的力学性能
• 3.2 碳酸钙/聚乙烯复合体系流变性能的研究
• 3.3 结晶性
• 4 合成纸中试实验的制备工艺
• 4.1 引言
• 4.2 专用母料的制备工艺
• 4.3 三层共挤流延成膜工艺
• 4.4 涂布工艺
• 4.5 性能检测
• 5 合成纸的微观结构分析
• 5.1 引言
• 5.2 碳酸钙专用母料的分析
• 5.3 合成纸原纸的分析
• 5.4 涂布纸分析
• 5.5 合成纸的热分析
• 致谢
• 参考文献