而确定固化剂最佳用量。
3.2.1涂膜的动态热力学性能
图8表示了环氧树脂固化剂用量对环氧树脂储能模量(E’)的影响。储能模量反映了材料的刚度;储能模量越大,材料的机械性能越好。随着固化剂用量的逐渐增多,涂膜的储能模量(E’)呈现先增后降的趋势。共聚物在成膜过程中形成三维交联结构,交联密度增大时,阻止了固化后分子间的滑动,应力增大,导致乳液涂膜的拉伸强度增大。当固化剂不足时,环氧基反应效率降低,导致交联密度低,体现为E’偏低;而当固化剂过高时,固化剂反应效率降低,同样导致交联密度低, E’偏低。对于此种固化体系来说,在质量比HFG:EP=0.9时涂膜弹性模量最大,刚度最大。图9给出了固化剂用量对环氧树脂损耗因子(tand)的影响。Tand曲线的峰值表征了材料的玻璃化温度,在质量比HFG:EP=0.9时,环氧树脂对应的玻璃化温度为120℃,趋于最大。
图8固化剂用量对环氧树脂E’的影响 图9固化剂用量对环氧树脂tand曲线的影响
3.2.2涂膜吸水率
环氧树脂水分散液合成时,在分子键中引入亲水基团,使得其膜产生了一定的亲水性。涂膜的吸水率越低,用于表面施胶提高纸张的抗液体渗透性能越好。
图10反映了固化剂用量对涂膜吸水率的影响。开始随着固化剂添加量的逐渐增多,由于交联密度增大,分子链间不易滑动,水分子不易由外向内渗透,故涂膜的耐水性增强。当固化剂过量时,固化剂反应效率降低,导致交联密度低,涂膜的耐水性降低。涂膜的吸水率在质量比HFG:EP=0.7~0.9之间最佳。