[发明专利]一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液、其制备方法和应用，属于丙烯酰胺反相乳液聚合技术领域。其制备方法包括控制pH调节前后的阳离子单体种类和用量，制备水相；乳化后聚合，加入稳定剂，制备出一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液。本发明制备的反相乳液避免了阳离子单体在乳化液制备过程中的水解，并利用稳定剂维持存放过程中的体系pH稳定，进一步减少水解的产生。该反相乳液可用于造纸领域，能有效改善反相乳液在使用过程中因水解产生的不溶物过多，造成滤网容易堵塞的问题。

技术领域

本发明属于丙烯酰胺反相乳液聚合技术领域，尤其是一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液、其制备方法和应用。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，对生活用纸的要求提高和逐渐细化，造纸行业也呈现出日益向上和各具优势的特点。造纸领域的助剂按功能分，主要分为造纸助留剂和造纸助滤剂：其中，助留剂具有凝结及絮凝作用，所以用它来提高纸料中细小纤维和填料保留率，降低水中细料固含量；助滤剂主要能使细微纤维在纤维表面上絮凝，起减少湿纸孔目堵塞和增加透过性作用。阳离子聚丙烯酰胺反相乳液，因其阳离子基团能与纤维素的氢键产生结合，且乳液产品流动性好，溶解速度快，在造纸领域被广泛使用和研究。

用纸需求的增加，不仅依靠产线数量的扩增，还要求纸机运行车速越来越快，这就要求作为助留助滤剂使用的反相乳液，不仅要具有优良的使用性能，而且对其抗水解性能也有更高的要求，原因在于：阳离子聚丙烯酰胺反相乳液在混合槽内稀释溶解后，经过若干过滤器，到达使用产线；在纸厂，溶解槽和过滤器的清理是定时行为，易水解的反相乳液，会产生较多不溶物，造成溶解槽壁不溶物的累积和过滤器的堵塞，使溶解槽和过滤器的清理频率增加，影响产线效率。

传统的反相乳液制备工艺，特别是水相配置工艺，通常是将阳离子单体和丙烯酰胺等一起溶于去离子水中，忽视了阳离子单体在高pH条件下容易发生水解的问题，影响单体活性，降低产品应用性能。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液、其制备方法和应用，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种阳离子聚丙烯酰胺反相乳液、其制备方法和应用，包括如下步骤：

步骤1、将丙烯酰胺、第一阳离子单体、水质稳定剂、分子量调节剂加入到去离子水中，搅拌溶解，使用pH调节剂将pH调至2.0-5.0，然后加入第二阳离子单体，得到水相；

步骤2、将复合乳化剂溶于溶剂油中，搅拌均匀，得到油相；然后将步骤1中所得水相滴加至油相中，搅拌得到预乳液；

步骤3、将步骤2中所得的预乳液通入惰性气体除氧，加入氧化剂，滴加还原剂引发聚合，聚合温度控制在10-110℃；

步骤4、步骤3中的聚合反应结束后，降温，加入稳定剂，搅拌均匀，出料得到阳离子聚丙烯酰胺反相乳液。

优选地或可选地，所述第一阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种；

所述第二阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种；

所述第一阳离子单体和第二阳离子单体总用量占乳液总质量的5-50%，其中，第一阳离子单体用量占乳液总质量的0-10%，第二阳离子单体用量占乳液总质量的5-40%。

优选地或可选地，所述pH调节剂为衣康酸、己二酸、丙烯酸、冰醋酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、硫酸铵和氯化铵的一种或多种混合；

所述pH调节剂为衣康酸、己二酸、丙烯酸、冰醋酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、硫酸铵和氯化铵的一种或多种混合；

氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、溴酸钾、过硫酸铵、溴酸钠、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或多种；