[发明专利]一种高效纸张用防水剂的制备方法

说明书

本发明属于防水剂制备领域，具体涉及一种高效纸张用防水剂的制备方法。本发明所述防水剂是通过采用淀粉为原料，先对淀粉进行预处理后，结合特殊结构的单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵，在新的聚合工艺下，利用特殊可聚合的单体自乳化作用，达到无皂乳液聚合的技术要求，不仅解决了乳液聚合中，大量乳化剂的引入造成产品对纸张防水效果下降的问题，更进一步提高了乳液的成膜性和成膜稳定性，克服现有苯丙表面施胶剂的缺点，达到优异的纸张防水效果。

技术领域

本发明属于防水剂制备领域，具体涉及一种高效纸张用防水剂的制备方法。

背景技术

造纸用防水剂的种类多种多样，大致可分为两大类，一类为天然高分子类，譬如羧甲基纤维素、壳聚糖、淀粉等，还有一类为合成高分子类，比如烷基烯酮二聚体、烯基琥珀酸酐、聚乙烯醇、苯乙烯丙烯酸酯共聚物等。由于天然高分子类在施胶防水效果方面存在天生的缺陷，如淀粉和壳聚糖自身分子结构中存在亲水基团，导致在成膜之后经受不住水的长时间的浸润而膜断裂，从而失去防水效果。而合成类高分子聚合物，譬如烷基烯酮二聚体、烯基琥珀酸酐等纸张防水剂等，要么成本价格太高，要么对施胶条件要求严苛，给造纸企业带来比较大的负担。而苯乙烯丙烯酸酯类共聚物，因为其独特的防水特性，成为纸张防水剂的主流。

市场上现有的苯丙类的纸张防水剂品种多种多样，使用效果也良莠不齐，随着纸国家一些环保政策的出台，比如塑料制品要全面禁用，势必会给纸质品带来更大的市场需求，这也必将对纸质品的品质提出更高的要求，特别是包装用纸的抗潮防水提出更大的挑战。但普通的苯丙类表面施胶剂已经不能满足这一要求，主要原因是现在的苯丙类表面施胶剂成膜性差，成膜稳定性不好，从而导致防水效果不能达到要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题，提供一种高效纸张用防水剂的制备方法。本发明所述方法采用新的聚合工艺并配合使用特殊结构的单体，利用特殊可聚合的单体自乳化作用，而达到无皂乳液聚合的技术要求，不仅解决了乳液聚合中，大量乳化剂的引入造成产品对纸张防水效果下降的问题，更进一步提高了乳液的成膜性和成膜稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效纸张用防水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)淀粉的预处理：

称取原淀粉，以10％-30％的质量分数分散于水中配制淀粉分散液，搅拌混合后升温至90℃，加入淀粉酶，保温反应一定时间后加入冰醋酸和七水合硫酸亚铁，得到淀粉降解溶液；

(2)接枝共聚反应：

保持温度为90℃下，向步骤(1)的淀粉降解溶液同时开始滴加第一滴加单体A、第二滴加单体B和第一引发剂C，第一引发剂C滴加结束后开始滴加第二引发剂D，第二引发剂滴加结束后于90℃保温反应一定时间，得到共聚物乳液；所述第一滴加单体A为苯乙烯和丙烯酸丁酯的混合物，所述第二滴加单体B为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的水溶液，所述第一引发剂C为质量分数68-73％的过氧化氢水溶液，所述第二引发剂D 为质量分数30％-35％的过氧化氢水溶液；

(3)反应后处理：

步骤(2)的共聚物乳液降温至45℃后保温反应一定时间，反应结束后过滤，得到防水剂。

优选的，所述步骤(1)中原淀粉为木薯淀粉，所述淀粉酶为α-淀粉酶。

优选的，所述步骤(1)中原淀粉、淀粉酶、冰醋酸、七水合硫酸亚铁的质量比为100：(0.1-0.3)：(10-30)：(1-2)，更优选的，原淀粉、淀粉酶、冰醋酸、七水合硫酸亚铁的质量比为100：0.2：20：1.5。

优选的，所述步骤(1)中加入淀粉酶后90℃下保温反应15-30min，更优选的，保温反应20min。