[发明专利]一种多元胺与胍盐预聚物、聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含胍盐结构的预聚物、聚合物及其制备方法。本发明进一步涉及将该聚合物用作抗菌型干、湿强度剂生产纸及非织造产品的方法。此外，本发明还涉及包括该聚合物的纸张及非织造产品。

背景技术

在造纸过程中一般通过添加干、湿强度剂来提高纸张的强度以满足各种使用要求。干强剂主要是通过提高植物纤维间的结合强度、结合数量和改善纸页的成形来提高强度，干强剂主要包括淀粉衍生物、聚丙烯酰胺、聚合物胶乳、植物胶等；湿强剂主要是通过分子结构上的反应性基团之间发生自交联或与纤维之间发生共交联形成网络结构，从而使纸张在润湿的情况下仍能保持一定的强度，湿强剂主要包括聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯亚胺、聚合物胶乳等。湿强剂在使纸页保持湿强度的同时通常可以提高纸页的干强度。多元胺与表氯醇反应后生成的聚酰胺环氧氯丙烷及其类似物是一类应用广泛、效果较好的干、湿强度剂，它也可以与其他高聚物组成双元体系加入到造纸过程中，从而提高其增强效果或者作为多功能助剂使用。目前，采用接枝或共聚等方法在增强剂的分子链上引入其他官能团，制备多功能性造纸助剂已经成为研究的趋势。抗水性增强剂、柔软湿强剂等都有所研究。随着人们生活水平的提高以及公共卫生安全意识的增强，对纸张类产品的抗菌杀菌性提出了更迫切的要求，尤其是一些卫生用纸、医疗用纸、厨房用纸等需要具有一定湿强度的产品。

US6111032，US6906133和EP1254189等公开了利用缩聚合的方法制备改性的聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)，用于造纸过程中的湿强剂。根据这些方法制备的PAE类聚合物不仅具有更好的增湿强效果，同时产品中的有机卤化物含量也大大降低，提高了增强剂的环境友好性。

US 6346170公开了由聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)与氨基葡萄糖等反应合成带有多羟基化合物侧链的干强剂的方法。多羟基化合物侧链通过碳-氮键连接到聚酰胺环氧氯丙烷主链上，其重量百分比小于50％。该化合物上的多羟基侧链可以通过与纤维素表面形成氢键结合而提高纸页强度，同时聚酰胺环氧氯丙烷上的活性基团仍可以通过自交联和共交联而形成网络结构来提高强度。

AU2005275333公开了聚烷基二丙烯酰胺-表卤代醇树脂的制备方法及其作为造纸用湿强剂的作用过程。该方法采用两步法，首先利用自由基聚合将甲基二烯丙基氯化铵或乙基二烯丙基氯化铵等单体与丙烯酰胺单体共聚得到聚烷基二丙烯酰胺共聚物，然后该共聚物再与表卤代醇反应。该方法不使用有机溶剂和有机链转移剂，从而使其产品中的挥发性有机物含量大大降低，同时产品对纸页具有明显的增强作用。

US2003153722公开了用丙烯酸酯和含有伯胺的单体合成聚(氨酰胺)预聚物和聚酰胺聚合物的多步合成方法，并将聚酰胺聚合物与表卤代醇反应生成湿强树脂。该树脂不仅可用作造纸工业的湿强剂和压皱助剂，也可以用作羊毛的表面添加剂。根据该方法可以合成区域规整的聚酰胺结构，聚合物重复单元上仲胺与碳的比例较高，并具有较高的分子量。

US2002074098，US20020053412，US6896769和US6235155等公开了用醚类化合物和聚酰胺的单体经缩聚合，再与表卤代醇反应后制备具有多种功能的造纸助剂的方法。由于该聚合物中不仅含有能增强纸页性能的胺类官能团，同时还具有能提高纸页柔软性的醚类两性官能团，所以该多功能助剂同时具有增强和柔软两种功能。

US5316623，EP1240389和US6241853等公开了利用增强剂与阴离子聚电解质复合使用的方法。根据这些方法，可以使增强剂的效果大大增加，以生产具有较高强度和吸水性的纸产品。

US2002096282公开了向造纸体系中加入聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)和带酸性活性基团的胶乳组成的双元增强剂的方法，该方法可以同时提高纸页的干强度和湿强度。由于加入的乳液在一定温度下可以在纸页表面形成疏水性的薄膜，所以加入该双元体系可以生产具有抗水性的湿强纸。

US7041197公开了利用带酸酐的聚合物与胺反应生成改性的阴离子聚电解质与聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)、聚烷基聚酰胺环氧氯丙烷(PAPAE)、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂等增强剂联用，而且改性的阴离子聚电解质还可以作为脂肪醇(酯)、脂肪酸酯等柔软剂的载体。将负载柔软剂的阴离子聚电解质和增强剂复合后加入造纸过程中，能同时提高造纸产品的强度和柔软性。