[发明专利]一种造纸中性施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于精细化学品制备工艺领域，特别涉及一种造纸中性施胶剂及其制备方法。

背景技术：

造纸中性施胶剂的研究和应用日益广泛，中性施胶代表了当今造纸施胶技术发展的潮流和方向，目前被广泛应用的有松香型施胶剂和AKD型施胶剂这两种。但这两种施胶剂还是存在着以下不足：1、工艺复杂：制备过程中需要添加一种或多种小分子或高分子乳化剂进行乳化，或者需要采用高压法或者溶剂法，因此制备工艺相对复杂；2、稳定性差：这两种施胶剂存放时间短，对存放条件要求苛刻，易水解变质或破乳；3、AKD型施胶剂为反应型施胶剂，反应较慢，需要一定的熟化时间，存在施胶滞后的问题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种造纸中性施胶剂及其制备方法，以克服现有技术存在工艺复杂和稳定性差的问题。

为克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种造纸中性施胶剂，由下述方法制备得到，该方法依次包括下述步骤：

(1)制备带长碳链烷基的双硬脂酰胺预聚物：取重量比为1∶0.1～0.5的长碳链脂肪酸和多乙烯多胺，反应条件为：将反应器加热到130℃～160℃，使反应器中的长碳链脂肪酸熔融；再将乙烯基多胺加入到反应器中进行反应，时间为1.0～2.5小时；

(2)制备季铵盐型阳离子双硬脂酰胺：将甲基化试剂加入上述双硬脂酰胺预聚物中，对氨基进行甲基化反应，制备季铵盐型阳离子双硬脂酰胺。甲基化试剂与长碳链脂肪酸的重量比为0.1～1.1∶1；反应条件为：反应温度在95℃～110℃之间，时间为0.5～1.0小时，得季铵盐型阳离子双硬脂酰胺；

(3)制备造纸中性施胶剂：在季铵盐型阳离子双硬脂酰胺中加入去离子水，其中季铵盐型阳离子双硬脂酰胺与去离子水的重量比为1∶1.5～9，在搅拌作用下于水中分散得产物。

上述步骤(1)中的长碳链酰基材料是长碳链的脂肪酸，碳数为10～20；所述的多乙烯多胺是二乙烯三按、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

上述长碳链的脂肪酸的碳数为12～18。碳数越长效果越好，但是18个碳数以上的长碳链的脂肪酸比较难取得，因此综合考虑在上述范围最合适。

上述长碳链的脂肪酸是硬脂酸、软脂酸或十二酸。

上述步骤(2)中的甲基化试剂可以为碳酸二甲酯、乙二酸二甲酯、丙二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯。

一种造纸中性施胶剂，由下述方法制备得到，该方法依次包括下述步骤：

(1)制备带长碳链烷基的双硬脂酰胺预聚物：取重量比为1∶0.1～0.5的长碳链脂肪酸和多乙烯多胺，反应条件为：将反应器加热到130℃～160℃，使反应器中的长碳链脂肪酸熔融；再将乙烯基多胺加入到反应器中进行反应，时间为1.0～2.5小时；

(2)制备季铵盐型阳离子双硬脂酰胺：将甲基化试剂加入上述双硬脂酰胺预聚物中，对氨基进行甲基化反应，制备季铵盐型阳离子双硬脂酰胺。甲基化试剂与长碳链脂肪酸的重量比为0.1～1.1∶1；反应条件为：反应温度在95℃～110℃之间，时间为0.5～1.0小时，得季铵盐型阳离子双硬脂酰胺；

(3)制备造纸中性施胶剂：在季铵盐型阳离子双硬脂酰胺中加入去离子水，其中季铵盐型阳离子双硬脂酰胺与去离子水的重量比为1∶1.5～9，在搅拌作用下于水中分散得产物。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1.制备工艺简单：本产品带有季铵盐型阳离子基团，所得产品可自乳化，与松香型施胶剂和AKD型施胶剂相比，在分散过程中不需要添加任何乳化剂和有机溶剂，制备工艺简单。

2.产品性能好：(1)本产品分子中带有长脂肪烃链，可以更好的提高产品的疏水性，在中性条件下有良好的施胶效果。(2)由于长碳链之间疏水基作用，使纤维之间势能增大，对纸张具有良好的增厚和柔软作用。(3)由于本产品具有自乳化性，可形成纳米级细微乳液，稳定性好，因此存放时间长，对存放条件要求低。(4)施胶见效快，因此不存在施胶滞后的问题。

3.制备成本低：本产品选用相对廉价的半天然产物硬脂酸或软脂酸等长碳链脂肪酸和多乙烯多胺反应获得双硬脂酰胺，同时因制备工艺简单，因此制备成本得到有效降低。

4.制备工艺环保：在本产物的制备过程中以水为分散介质，不添加任何有机溶剂，可以有效消除对环境和操作人员的污染和损害。

具体实施方式：

下面将结合实施例对本发明做详细地说明。