胶乳复配水玻璃对汽车滤纸挺度的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

汽车工业滤纸是一种经过树脂涂布或浸渍加工的过滤用纸，主要用作汽车、船舶、拖拉机等内燃机滤清器的过滤材料，主要作用是除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件磨损、延长其寿命。滤纸除具有一般工业用纸的抗张强度、撕裂度等物理性能指标外，还要求具有良好的耐破度和挺度，特别是其过滤性能要求较高，包括透气度、最大孔径、平均孔径、过滤效率及堵塞寿命和容尘能力。为保证滤纸的透气度、最大孔径、平均孔径、堵塞寿命和容尘能力等性能指标，一般原纸紧度约为0.15-0.45g/cm3，低于普通纸0.5-1.0g/cm3 。因此，滤纸原纸疏松，固有强度较低，质地柔软，不能满足滤芯加工和使用时强度、耐水性、堵塞寿命等性能要求(对滤纸的物理性能指标有较高的要求(通常耐破度≥150kPa、挺度≥1200N)，为保证这些使用性能，必须采用树脂对原纸进行浸渍加工处理。滤纸经树脂处理后，可提高滤纸的物理强度如挺度及其结构强度，从而使滤纸具有良好的加工性能和使用性能。同时，原纸经过浸渍可使滤纸具有较高的抗化学性和抗溶剂性能。

目前国外汽车滤纸浸渍大多采用醇溶性的热固型酚醛树脂作为浸渍材料，国此类产品耐高温性能好、吸潮率低、使用寿命长；但是所使用的溶剂对环境的污染大，生产的安全系数低，生产成本高。 这种树脂存在环境污染和安全隐患的问题。近年来，随着人们对环境保护、节约能源等方面的日益重视，汽车滤纸用浸渍树脂已由醇溶性型向水溶性型发展。从事汽车滤纸产品开发的生产者研究开发了一些无环境污染、节能的水溶型树脂，具有重要的环保意义和应用价值。而国内所用的高分子涂层主要是丙烯酸类，此类产品的主要缺点是：耐高温性能差，吸潮率高，使用寿命短。为了在生产过程中减少对环境的污染，提高生产的安全系数，降低成本，提高汽车机油滤纸的过滤精度等综合性能，迫切需要发明一种环保高效机油滤纸。

2. 国内外研究现状分析

目前国外汽车滤纸浸渍大多采用醇溶性的热固型酚醛树脂作为浸渍材料。据刊登在1978年第5期filtrationseparation杂志上的题为汽车滤纸产品用浸渍纸文献报道，欧洲国家的汽车滤纸产品用的浸渍纸（浸渍型滤纸），绝大多数是用醇溶性热固型酚醛树脂浸渍处理的。用这种树脂浸渍处理滤纸的优点是， 树脂未固化时，纸比较柔韧，利于折叠成型，固化之后，树脂变硬并在滤纸中形成一种三维结构，从而使制成的滤芯的刚度大大提高，坚挺结实，同时赋予高度抗化学性能。

因此类产品耐高温性能好、吸潮率低、使用寿命长；但是所使用的溶剂对环境的污染大，生产的安全系数低，生产成本高。在原纸上涂酚醛树脂，附在纤维上的酚醛树脂通过干燥形成b键，从而使滤清器的强度可支持折叠加工，最后再经1520 min固化，形成高绞链度的c键，从而制成高挺度、高强度的滤清器，但是用酚醛树脂涂布，不仅在造纸过程中，而且在滤清器加工及固化过程中会产生有害气体污染环境。热固性酚醛树脂在加热时发生交联固化反应。交联固化结果形成一种三维结构。其有这种结构的滤纸就坚挺结实。

热固型酚醛树脂产品，主要有两种：甲阶酚醛树脂和线型酚醛清漆。这两种产品都可以作为滤纸用树脂浸渍剂。前者是酚与醛摩尔比小于1，并在碱性催化条件下生成的热固性酚醛树脂。后者是在酸性催化条件下， 酚与醛摩尔比大于1， 反应生成线性酚醛树脂。由于线型酚醛树脂加热时可熔，因而又称作热塑性酚醛树脂，俗称酚醛清漆。其分子量较窄，约600～800之间。在这种树脂分子中由于几乎不含有经甲基和亚甲基醚键。因此，在没有补给醛时，它不能进一步反应而

3. 研究的基本内容与计划

本研究以丙烯酸酯聚合乳液复配改性水玻璃代替部分有机树脂对纸页进行浸渍处理，分析复配乳液在不同条件下（温度、ph、固含量、固化时间、配比）对提高滤纸强度（主要为抗张强度）、挺度、孔隙率等性能的影响，以期为滤纸生产提供一定的树脂应用等方面的理论基础和研究数据。

1.实验因素确定：不同温度、ph、固含量、固化时间，不同配比

2.列因素水平表

4. 研究创新点

鉴于汽车工业滤纸以往浸渍所用的醇溶树脂成本高且污染环境，于是，我们采用水溶性丙烯酸树脂来克服以上的缺点。同时水玻璃的加入即提高了经济效益又维护了环境，利用水玻璃成膜硬度高、粘结力高的优点赋予汽车滤纸高的挺度，可以说是经济效益与社会效益的巨大发挥。环保型汽车工业滤纸如此应用所带来的效益，应积极推广，将科研成果转化为生产力。