[发明专利]一种低氯环保PAE湿强剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种低氯环保PAE湿强剂及其合成方法。在氮气条件下将己二酸和二乙烯三胺高温聚合，得聚酰胺多胺中间体，然后以有机胺和无机碱性物为催化剂，缓慢滴加环氧氯丙烷，进行季铵化交联反应，待反应物达到预设的热粘度后加入酸和水中止反应，得到最终聚合物。本发明的该聚合物含有较低的有机氯化物、高的电荷密度和湿强度、好的稳定性，作为湿强剂应用广泛。

技术领域

本发明涉及造纸工业添加剂领域的一种湿强剂及其合成方法，具体涉及了一种低氯环保PAE湿强剂及其合成方法。

背景技术

低残留有机氯的纸用湿增强剂是一种无甲醛、低毒、高效的造纸用化学助剂，为阳离子热固性树脂，是目前迫切需要开发的绿色精细化学品。广泛应用于食品包装纸(如茶叶袋滤纸、牛奶包装纸)、面巾纸、餐巾纸等与人体接触或食品接触的纸种中。目前我国生产的此类产品残留的低分子有机氯化物的含量均超过卫生要求。近年来国外已经对此类产品中DCP含量作出了严格的限制，德国也已进行了研究，发表的研究结果是在此类产品中DCP残留含量超过0.1％就会对人体健康造成危害。随着人们绿色环保意识的增强，为对人们的健康负责，相关部门已在考虑制定相应的法规标准，国内生产此类纸种(如茶叶袋滤纸、牛奶包装纸)的造纸企业，已纷纷提出对此类产品绿色化的要求，尤其是涉及到出口产品时，就必须使用这一类绿色化学品。

湿增强剂的主要成份是聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷树脂(Polyamide-Polyamine-Epichlorohydrin缩写为PAE或PPE)，由二元酸、多烯多胺、环氧氯丙烷合成，是当今使用最多的湿强剂。在其制造过程中，由于反应过程的复杂性，为了保证产品的湿强度效果，必须要添加过量的环氧氯丙烷和延长反应时间，从而会导致反应过程中环氧氯丙烷的水解，或与反应过程中产生的HCl发生反应。有机氯化物包括：环氧氯丙烷(EpCl)、1,3-二氯-2-丙醇(DCP)、3-氯-1,2-丙二醇(MCPD)，这些低分子量的有机氯化物在制造具有湿强度的纸张过程中只会被纤维轻微的吸收，少量残留在纸张中，同时大量随纸厂的白水被排放到环境中，会带来两类问题：第一对健康造成伤害，第二对环境造成污染。

有机氯化物反应过程如下：

目前，有机氯化物引起污染问题越来越引起人们的关注，已经被证明的是，MCPD是一种中等毒类的遗传毒性致癌物，能抑制雄性激素的产生，降低精子活性，而且对人体的肝、肾、神经系统、血液循环系统均会造成毒害作用；DCP的诱变作用等虽然还未得到证实，但其潜在的毒性作用不容乐观。减少低分子有机氯化物含量是目前PAE的发展趋势。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低氯环保PAE湿强剂及其合成改进方法，在低温和高pH条件下通过延长环氧氯丙烷的滴加时间，有效减少环氧氯丙烷可能产生的副反应从而降低了低分子有机氯化物的产生，从而得到环保性较高的湿强剂，该湿强剂仍维持好的稳定性和湿强度。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案的步骤如下：

1)聚酰胺多胺中间体的合成：

将去离子水和己二酸依次加入反应釜中得到浆液，抽真空后充入氮气，然后加入二乙烯三胺聚合，将反应釜内物料搅拌后升温、脱水、保温处理，再加去离子水稀释得到聚酰胺多胺中间体的水溶液；

2)低氯环保PAE湿强剂的合成：

将聚酰胺多胺中间体的水溶液、去离子水、有机胺、无机碱性物加入反应釜中并升温处理，再缓慢滴加季铵化交联剂，滴加结束后升温，待釜内反应物达到预设粘度后停止，加入去离子水和酸调节pH值得到最终聚合物，再降温得到最终产品。