关键词：纸张 二聚酸 水性聚氨酯 耐水 耐油

背景介绍

由于纸制品具有重量轻、可生物降解、绿色环保和机械性能好等性能，因此被看做是取代传统一次性塑料制品最有前途的材料之一。到目前为止，纸制品约占包装材料的50%。然而，

由于木质纤维素的亲水性和多孔结构，水和油通过纤维之间的孔隙借助毛细管作用向纸张内部渗透，导致纸张润湿后力学性能下降，限制了其大规模的包装应用。

为了解决这一问题，造纸厂多采用在纸张表面涂敷低表面能含氟类化学品（如氟丙烯酸酯、氟烷基聚合物等）提高纸张的防水防油性。然而，含氟类化学品在制备和使用过程中会产生全氟辛酸（PFOA），对人体和环境都有危害。因此，开发绿色环保防水防油涂料已成为纸包装行业亟待解决的课题。

水性聚氨酯（WPU）是由多异氰酸酯和多元醇通过聚合反应生成的高分子聚合物，具有绿色环保、粘接强度高、成膜性能好、柔韧性可调等优点，已广泛应用于涂料，胶粘剂，织物涂层整理等领域。WPU分子结构中含有大量氨基甲酸酯、酯基、醚键等极性基团，通过氢键作用在纸张表面形成一层致密的胶膜，能有效阻隔水和油的渗透。然而，WPU以水作为分散介质，其分子中引入了亲水基团，WPU胶膜的交联密度较低，防水防油性不足。因此，需对WPU进行改性以满足纸张表面性能要求。目前，市场主要采用丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅和无机纳米材料对水性聚氨酯进行改性，但以上改性方法均源于石油化工资源。随着人们对环境问题的日益关注和石油原料的日益枯竭，利用可再生生物质资源替代传统的不可再生石油化工资源已是大势所趋。

江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室的曹云峰团队以柔性二甘醇和生物基二聚酸为原料，合成了二聚酸基聚酯多元醇（DG），制备了一系列二聚体酸基水性聚氨酯（DWPUs），

具有良好的柔韧性和较....