[发明专利]一种用环保溶剂制备阳离子表面施胶剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸工业技术，具体涉及一种用环保溶剂制备阳离子表面施胶剂的方法。

背景技术

我国森林资源匮乏，二次纤维是一种兼顾经济效益和社会效益的造纸资源，受到世界各国的普遍关注。利用二次纤维生产或替代部分原生浆生产文化纸已受到广泛的认可。影响二次纤维新闻纸印刷适性的主要因素有基本物理性能、光学性能、力学性能、吸收性等。良好的印刷适性不仅能够保证印刷顺利进行，而且能更好的保证印刷质量。表面施胶是改善纸张印刷适应性比较有效的途径，通过对纸和纸板进行表面施胶可以提高其印刷性能，增加其表面强度，对其掉毛掉粉有一定程度的改善，提高其内部结合强度、耐折强度、IGT拉毛强度、增加其挺度，平滑度，减少其透气度，以及提高纸张耐脂耐油或抗水性能等。表面施胶也是显著提高纸张附加值的重要方法之一。

目前在造纸工业领域，表面施胶应用通常会将合成表面施胶剂与氧化淀粉或酶化淀粉复配应用。合成表面施胶剂日益受到造纸业重视，一方面是由于大量使用废纸原料和矿物填料，需要提高和改善纸张的表面性能；另一方面则是满足纸制品日趋多样化、高附加值化的要求。

采用溶剂法合成表面施胶剂是一种常用方法，常用的普通溶剂多为异丙醇、正丁醇、甲乙酮、甲苯等，这些溶剂的环保性能或应用安全均有缺陷，其对制造环境和应用环境都会造成一定的污染，影响操作者、使用者的身体健康。而丙酮缩甘油的沸点189-191℃，闪点90℃，且易生物降解，但未见有丙酮缩甘油作为溶剂的溶液聚合制备表面施胶剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用环保溶剂制备阳离子表面施胶剂的方法，解决现有采用异丙醇/丁醇/甲苯等为溶剂无法进行高温聚合的缺点，且环保溶剂比普通溶剂更安全更易生物降解，从而更有利于实际生产操作和产品环保性能提高。

本发明的目的在于提供一种新型环保溶剂制备造纸用反应活性的阳离子苯丙乳液表面施胶剂的合成方法，解决现有采用异丙醇/丁醇/甲苯等为溶剂无法进行高温聚合的缺点，且新型环保溶剂比普通溶剂更安全更易生物降解，从而更有利于实际生产操作和产品环保性能提高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案的步骤如下：

(1)配料，以下组分均以重量百分比计：

溶液聚合：环保溶剂15-25％，疏水性单体50-60％，亲水性单体15-25％，油溶性引发剂0.5-1.5％，分子量调节剂1.5-3.0％；

相反转法：溶液法合成的聚合物溶液30-40％，有机酸4.0-7.0％，去离子水50-55％，季铵化剂4.0-8.0％，消泡剂0.05-0.15％；

(2)溶液聚合：将疏水性单体50-60％、亲水性单体15-25％和分子量调节剂1.5-3.0％进行预混合后，取1/3混合物添加于反应釜中，剩余的2/3混合物放置于一个滴加槽中；将油溶性引发剂0.1-0.3％直接加于反应釜中，剩余的油溶性引发剂0.4-1.2％采用环保溶剂11-18％进行溶解后放置于另一个滴加槽中；环保溶剂4-7％直接加于反应釜中；将反应釜中的混合物加热至60-65℃，待反应釜内物料充分聚合后于90-95℃开始滴加一个滴加槽中的引发剂溶液和另一个滴加槽中的2/3单体混合物，其中单体混合物滴加时间为2-3h，引发剂溶液的滴加时间为2.5-3.5h，引发剂溶液滴加结束后将反应釜内物料保温1.5-2.0h，然后降温至80-85℃；

(3)相反转法：在搅拌状态下将有机酸4.0-7.0％加等量去离子水稀释后滴加于述步骤(2)中溶液法合成的聚合物溶液30-40％中，有机酸溶液的滴加时间为0.5-1h，滴加完后保温0.5h，然后将季铵化剂4.0-8.0％滴加，滴加时间为0.5-0.75h，滴加结束后保温1-1.5h，加入46％-48％的稀释去离子水后降温至45℃，并加入消泡剂0.05-0.15％，充分搅拌后出料。

所述疏水性单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯和2-乙基己基丙烯酸酯，甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，甲基苯乙烯和2-乙基己基丙烯酸酯以上两种组合中取任意一组，任意一组中两者任意比例混合。

所述亲水性单体为丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺中的一种或多种任意比例混合。

所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二特丁基己酯中的一种或两种任意比例混合。

所述分子量调节剂为正十二硫醇、叔十二硫醇、2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯中的一种。

所述环保溶剂为丙酮缩甘油，CAS号：100-79-8。