專利名稱：紙用乳液干強(qiáng)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙濕部助劑，具體涉及一種紙用乳液干強(qiáng)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于木材資源短缺，目前大量使用的造紙?jiān)现饕遣轁{、葦漿和廢紙漿。這些原料由于纖維短、雜細(xì)胞含量高、保水值高等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了紙張和紙板強(qiáng)度。因此，需要添加干強(qiáng)劑。
目前，采用的干強(qiáng)劑主要是陰、陽(yáng)離子淀粉、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、兩性陽(yáng)離子聚丙烯酰胺或接枝共聚物。如《CPAM的合成及共對(duì)瓦楞原紙環(huán)壓強(qiáng)度的增強(qiáng)作用》(《造紙化學(xué)品與應(yīng)用》2003年第3期20-22頁(yè))和美國(guó)專利US5543446公開(kāi)的技術(shù)。
由于紙機(jī)車速加快，一些特種紙的出現(xiàn)及印刷機(jī)械改進(jìn)等因素，上述助劑單獨(dú)使用往往不能同時(shí)滿足同時(shí)提高紙張的抗張強(qiáng)度、環(huán)壓強(qiáng)度、耐撕裂度和耐折度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種造紙用乳液干強(qiáng)劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的造紙用乳液干強(qiáng)劑的制備方法，包括如下步驟(A)將總重量0.2-2.0％的引發(fā)劑、苯乙烯與丙烯酸酯組成的混合單體、水和復(fù)合乳化劑在50-65℃，反應(yīng)0.5-1.5小時(shí)；
(B)滴加剩余的引發(fā)劑、丙烯腈、水溶性單體與陽(yáng)離子單體組成的混合單體，滴加時(shí)間為2-5個(gè)小時(shí)；(C)滴加完畢后，將體系溫度升到75-90℃，并在此溫度下反應(yīng)1-4個(gè)小時(shí)；(D)最后采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至6.5-8.0，冷卻，獲得產(chǎn)品。
其中各個(gè)原料的重量份數(shù)包括引發(fā)劑 0.2-2份苯乙烯 2～20份丙烯酸酯10-20份復(fù)合乳化劑 2～6份丙烯腈 2～5份水溶性單體 15～50份陽(yáng)離子單體 3～30份水 80～85份為了調(diào)節(jié)產(chǎn)品乳液干強(qiáng)劑的pH，還包括使所說(shuō)的乳液干強(qiáng)劑的pH為6.5-7.0的pH調(diào)節(jié)劑；所說(shuō)的造紙用乳液干強(qiáng)劑在25℃下的粘度為30-100mpa.s，重量固含量為15-25％，pH為6.5-7.0。
所說(shuō)的引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)氧化氫或偶氮二異丁腈；所說(shuō)的丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯；所說(shuō)的復(fù)合乳化劑為非離子乳化劑和陽(yáng)離子乳化劑復(fù)合而成，其重量比例為2.0-3.0∶1，所說(shuō)的非離子乳化劑優(yōu)選Span-80(失水山梨醇單油酸酯)、Tween-80(聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)或AE-07(脂肪醇聚氧乙烯醚)，所說(shuō)的陽(yáng)離子乳化劑優(yōu)選1631(十六烷基三甲基氯化銨)、1831(十八烷基三甲基氯化銨)、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、雙辛基二甲基氯化銨或三辛基甲基氯化銨。均可采用市售的產(chǎn)品，如上海助劑廠的產(chǎn)品；所述的水溶性單體選自丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；所說(shuō)的陽(yáng)離子單體選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨；所說(shuō)的pH調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉、氨水或氫氧化鉀；本發(fā)明制備的乳液干強(qiáng)劑，具有粒徑小、易吸附、有效成分高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明制備的乳液干強(qiáng)劑用于造紙時(shí)的濕部添加，能顯著提高紙張的干強(qiáng)度和耐撕裂度，同時(shí)也是紙張的環(huán)壓強(qiáng)度和耐折度得到明顯改善。本發(fā)明制備乳液紙用干強(qiáng)劑，是采用核-殼聚合工藝，先制取硬核，再滴加殼單體，形成軟殼-硬核結(jié)構(gòu)，在同樣組成條件下改善了干強(qiáng)劑的性能。苯乙烯與丙烯酸酯類單體在共聚過(guò)程中聚合速率相差較大，采用預(yù)乳化的方式滴加，改善了單體的共聚性能。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在一個(gè)裝有冷凝器、溫度計(jì)和攪拌的四口燒瓶中加入去離子水400克、2.25克非離子乳化劑AE-7(脂肪醇聚氧乙烯醚)和1.07克陽(yáng)離子乳化劑1631(十六烷基三甲基氯化銨)，升溫至60℃，加入2克引發(fā)劑過(guò)硫酸銨9克苯乙烯與75克丙烯酸甲酯，在此溫度下反應(yīng)1個(gè)小時(shí)，而后滴加6克的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨由4克丙烯腈、10克重量濃度為40％的丙烯酰胺與8克甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨組成的混合單體。在4個(gè)小時(shí)內(nèi)滴加完畢后，將體系升溫到75℃，在此溫度下反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，在攪拌下，加入重量濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)pH值至6.5，降至室溫，出料，得固含量為18.6％，粘度為45mpa.s.
實(shí)施例2在一個(gè)裝有冷凝器、溫度計(jì)和攪拌的四口燒瓶中加入去離子水350克、2.25克非離子乳化劑Tween-80(聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)和1.07克陽(yáng)離子乳化劑1831(十八烷基三甲基氯化銨)，升溫至65℃，加入1.2克引發(fā)劑過(guò)硫酸鈉、15克苯乙烯與70克丙烯酸甲酯的混合單體，滴加完畢后，在此溫度下反應(yīng)1.5個(gè)小時(shí)，而后滴加2.3克引發(fā)劑過(guò)硫酸鈉、由3克丙烯腈、15克重量濃度為40％的丙烯酰胺與6克甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨組成的混合單體。在3個(gè)小時(shí)內(nèi)滴加完畢后，將體系升溫到80℃，在此溫度下反應(yīng)3個(gè)小時(shí)，加入重量濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)pH值至7.0，降至室溫，出料，得固含量為20.4％，粘度為60mpa.s.
實(shí)施例3在一個(gè)裝有冷凝器、溫度計(jì)和攪拌的四口燒瓶中加入去離子水320克、2.25克非離子乳化劑Tween-80(聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)和1.07克陽(yáng)離子乳化劑1831(十八烷基三甲基氯化銨)，升溫至65℃，加入0.21克引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，3克苯乙烯與80克丙烯酸甲酯的混合單體，滴加完畢后，在此溫度下反應(yīng)1.5個(gè)小時(shí)，而后滴加0.42克引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，由8克丙烯腈、5克40％的丙烯酰胺與7克甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨組成的混合單體。在2個(gè)小時(shí)內(nèi)滴加完畢后，將體系升溫到85℃，在此溫度下反應(yīng)4個(gè)小時(shí)，加入重量濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)pH值至6.5-7.0，降至室溫，出料，得固含量為22.7％，粘度為75mpa.s.。
權(quán)利要求
1.紙用乳液干強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(A)將總重量0.2-2.0％的引發(fā)劑、苯乙烯與丙烯酸酯組成的混合單體、水和復(fù)合乳化劑在50-65℃，反應(yīng)0.5-1.5小時(shí)；(B)滴加剩余的引發(fā)劑、丙烯腈、水溶性單體與陽(yáng)離子單體組成的混合單體，滴加時(shí)間為2-5個(gè)小時(shí)；(C)滴加完畢后，將體系溫度升到75-90℃，并在此溫度下反應(yīng)1-4個(gè)小時(shí)；(D)最后采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至6.5-8.0，冷卻，獲得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各個(gè)原料的重量份數(shù)包括引發(fā)劑 0.2-2份苯乙烯 2～20份丙烯酸酯 10-20份復(fù)合乳化劑 2～6份丙烯腈 2～5份水溶性單體 15～50份陽(yáng)離子單體 3～30份水 80～85份以及使所說(shuō)的乳液干強(qiáng)劑的pH為6.5-7.0的pH調(diào)節(jié)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的造紙用乳液干強(qiáng)劑在25℃下的粘度為30-100mpa.s，重量固含量為15-25％，pH為6.5-7.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)氧化氫或偶氮二異丁腈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的復(fù)合乳化劑為非離子乳化劑和陽(yáng)離子乳化劑復(fù)合而成，其重量比例為2.0-3.0∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的非離子乳化劑選自失水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚，所說(shuō)的陽(yáng)離子乳化劑選自十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、雙辛基二甲基氯化銨或三辛基甲基氯化銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水溶性單體選自丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的陽(yáng)離子單體選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的方法制備的紙用乳液干強(qiáng)劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種紙用乳液干強(qiáng)劑及其制備方法，制備方法包括如下步驟將總重量0.2－2.0％的引發(fā)劑、苯乙烯與丙烯酸酯組成的混合單體、水和復(fù)合乳化劑在50－65℃，反應(yīng)0.5－1.5小時(shí)；滴加剩余的引發(fā)劑、丙烯腈、水溶性單體與陽(yáng)離子單體組成的混合單體，滴加時(shí)間為2－5個(gè)小時(shí)；滴加完畢后，將體系溫度升到75－90℃，并在此溫度下反應(yīng)1－4個(gè)小時(shí)；調(diào)節(jié)pH值至6.5－8.0，獲得產(chǎn)品。本發(fā)明乳液干強(qiáng)劑，具有粒徑小、易吸附、有效成分高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；用于造紙時(shí)的濕部添加，能顯著提高紙張的干強(qiáng)度和耐撕裂度，同時(shí)也是紙張的環(huán)壓強(qiáng)度和耐折度得到明顯改善。
文檔編號(hào)D21H17/37GK101086148SQ2007100429
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者施曉旦, 李改霞 申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司