專利名稱：互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙化學(xué)品的制備技術(shù)，特別涉及一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑 的制備方法。二、 背景技術(shù)現(xiàn)有的造紙用表面施膠劑主要有PVA、 SMA、 SAA、 SEA、 AKD等種類。這些 種類的施膠劑為造紙工業(yè)貢獻著力量，但也同時存在著如下的缺點或不足① 需配合漿內(nèi)及表面施劑，用量大， 一般每噸紙需量3kg-5kg;②采用單一的疏 水性單體與紙的親和性差，上漿不均勻；③采用引發(fā)劑引發(fā)，殘余單體含量高， 產(chǎn)品分子量分布窄，反應(yīng)不平穩(wěn)，工藝要求嚴(yán)格，可操作性差，有毒有害； 工藝復(fù)雜，成本高；(D造紙纖維采用麥草漿時，使紙和紙板的表面強度、耐水 性、挺度、平滑度以及印刷性能等受到很大影響；⑥釆用皂類乳化劑，產(chǎn)品為 皂乳液聚合，穩(wěn)定性及和紙的親和性差。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，采用紫外線輻射聚合，互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)和無皂、核殼乳液聚合技術(shù)，有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點或不足，有效地提高紙和紙板的質(zhì)量。本發(fā)明所述的一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，包括將乳化體系和聚合體系相混合，在8(TC-88。C的溫度下進行反應(yīng)，包括如下順序的工藝步驟(A)將氧化木薯淀粉配制成重量3.2%-6.6%的水溶液，在溫度90-95r下糊化20-40分鐘。(B) 加入木薯淀粉量的淀粉酶，重量0.04%-0.2%;再加入木薯淀粉量的醋 酸鈣，重量0.005%-0.01%;然后(C) 加入整個體系質(zhì)量的成核物質(zhì)，重量8%-15%;(D) 加入整個體系質(zhì)量光敏劑，重量0.02%-0.1%，混合攪拌均勻，乳化 40-50分鐘；(E) 打開紫外燈光源并照射；(F) 在溫度80°C-82°C、攪拌速度70-80轉(zhuǎn)/分下，連續(xù)滴加占整個體系質(zhì) 量15%-25%的疏水性混合單體和重量0.2%-0.7%的親水性混合單體，滴加時間 控制在2-2.5小時；然后(G) 升溫至83T:-88。C，保溫反應(yīng)2-3小時；(H) 降溫至45'C以下，出料。其中，所述疏水性混合單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羥乙酯；所述 疏水混合單體的比例為苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸羥乙酯=20-40: 20-40: 1-15;所述親水性混合單體為40。/。的丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺水溶液。所 述親水性混合單體的比例為丙烯酰胺N-羥甲基丙烯酰胺-2-10: 1-2。所述光敏 劑為2， 2-偶氮雙(2-氨基丙烷)鹽酸鹽。所述成核物質(zhì)為水溶性聚氨酯。所述 反應(yīng)是在環(huán)境壓力下反應(yīng)2-3小時。所述反應(yīng)是在槳式攪拌機攪拌下進行的。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點(I) 產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)組成科學(xué)合理；(2)采用紫外線引發(fā)聚合，并使用VA-044 作為光敏劑，聚合反應(yīng)易于進行，反應(yīng)平穩(wěn)、安全、轉(zhuǎn)化率高，殘余單體含量 低；(3)采用氧化木薯淀粉糊化并水解，作為聚合體系的乳膠體保護成分，省去外加皂類乳化劑，保證產(chǎn)品完成無皂乳液聚合，既保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，還大大提高產(chǎn)品應(yīng)用過程中與紙張的親和性；(4)采用水溶性聚氨酯為核并接枝 共聚殼層疏水性混合單體和親水性混合單體，并形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大大提高 產(chǎn)品的性能；(5)生產(chǎn)工藝簡單，反應(yīng)條件溫和、能耗低且無三廢污染問題，綠色環(huán)保，使用過程中不會造成二次污染；(6)產(chǎn)品分散性好，應(yīng)用便捷。四

無五具體實施方式

本發(fā)明所述的一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，包括將乳化體系和聚合體系相混合，在8(TC-88'C的溫度下進行反應(yīng)，包括如下順序的工藝步驟(A) 將氧化木薯淀粉配制成重量3.2%-6.6%的水溶液，在溫度90-95。C下糊 化20-40分鐘。(B) 加入木薯淀粉量的淀粉酶，重量0.04%-0.2%;再加入木薯淀粉量的醋 酸鈣，重量0.005%-0.01%;然后(C) 加入整個體系質(zhì)量的成核物質(zhì)，重量8%-15%;(D) 加入整個體系質(zhì)量的光敏劑，重量0.02%-0.1%，混合攪拌均勻，乳化 40-50分鐘；〈E)打開紫外燈光源并照射；(F) 在溫度80°C-82°C、攪拌速度70-80轉(zhuǎn)/分下連續(xù)滴加占整個體系質(zhì)量 15%-25%的疏水性混合單體及重量0.2%-0.7%親水性混合單體，滴加時間控制在 2-2.5小時；然后(G) 升溫至83。C-88。C，保溫反應(yīng)2-3小時；(H) 降溫至45匸以下，出料。其中，所述疏水性混合單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羥乙酯。所述 疏水混合單體的比例為苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸羥乙酯=20-40: 20-40: 1-15。所述親水性混合單體為40%的丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺水溶液。所 述親水性混合單體的比例為丙烯酰胺>^-羥甲基丙烯酰胺=2-10: 1-2。所述光敏 劑為2， 2-偶氮雙(2-氨基丙烷)鹽酸鹽。所述成核物質(zhì)為水溶性聚氨酯。所述反應(yīng)是在環(huán)境壓力下反應(yīng)2小時。所述反應(yīng)是槳式攪拌下進行的。下面給出具體實施例實施例1在安裝有紫外燈光源及其光源調(diào)控器、漿式攪拌器和加熱器、回流冷凝器 的100升不銹鋼反應(yīng)釜中，在攪拌狀態(tài)下加入去離子水50 kg和(A) 加入氧化木薯淀粉配制成的水溶液2.5 kg，在溫度90'C下糊化30分鐘；(B) 加入淀粉酶5g，醋酸鈣0.25g;(C) 加入水溶性聚氨酯10 kg;(D) 加入2， 2-偶氮雙(2-氨基丙烷)鹽酸鹽5g，攪拌乳化40分鐘；然后(E) 打開紫外燈光源并照射；(F) 在溫度82'C、攪拌速度80轉(zhuǎn)/分下連續(xù)滴加苯乙烯4kg，丙烯酸丁酯 4kg，丙烯酸羥乙酯0.5kg、 40%丙烯酰胺水溶液0. 5 kg和40%N-羥甲基丙烯酰 胺水溶液0. 25 kg，滴加時間控制在2.5小時；(G) 升溫至88'C，在80轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下保溫反應(yīng)2小時；(H) 降溫至45。C以下，出料。產(chǎn)品粘度(25°C): 13mPa. s，固含量26%。 實施例2按所述的相同步驟重復(fù)進行實施例1，但各組份的含量分別為去離子水20 kg、氧化木薯淀粉0.7kg、淀粉酶1.4g、醋酸鈣0.7g、水溶性聚氨酯2.5kg、 2， 2-偶氮雙(2-氨基丙烷)鹽酸鹽0.025g、苯乙烯2kg、丙烯酸丁酯2 kg、丙 烯酸乙酯0.1 kg、 40%丙類酰胺水溶液0.1 kg、 40%N丙烯酰胺水溶液0.05kg。 粘度(25。C): 12mPa.s，固含量25.7%。實施例3在安裝有紫外燈光源及其調(diào)控器、漿式攪拌器、加熱器和回流冷凝器的50 升不銹鋼反應(yīng)釜中，在攪拌狀態(tài)下加入去離散子水35 kg和(A) 加入氧化木薯淀粉配制成的水溶液2.5 kg，在溫度9(TC下糊化30分鐘；(B) 加入淀粉酶5g;醋酸鈣0.25g.(C) 加入水溶性聚氨酯5kg;(D) 加入2， 2-偶氮雙(2-氨基丙烷)鹽酸鹽0.5g，攪拌乳化50分鐘；然后(E) 打開紫外燈光源并照射；(F) 在溫度81。C、攪拌速度70轉(zhuǎn)/分下連續(xù)滴加苯乙烯3 kg，丙烯酸丁酯 3 kg，丙烯酸羥乙酯0. 3 kg及40%丙烯酰胺水溶液0. 5 kg和40%N-羥甲基丙烯酰 胺水溶液0. 1 kg，滴加時間控制在2小時；(G) 升溫至83。C， 70轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下保溫反應(yīng)2小時；(H) 降溫至45。C以下，出料。粘度(25。C): 14mPa. s，固含量26.8%。
權(quán)利要求
1. 一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，包括將乳化體系和聚合體系相混合，在80℃-88℃的溫度下進行反應(yīng)，包括如下順序的工藝步驟(A)將氧化木薯淀粉配制成重量3.2％-6.6％的水溶液，在溫度90-95℃下糊化20-40分鐘。(B)加入木薯淀粉量的淀粉酶，重量0.04％-0.2％；再加入木薯淀粉量的醋酸鈣，重量0.005％-0.01％；然后(C)加入整個體系質(zhì)量的成核物質(zhì)，重量8％-15％；(D)加入整個體系質(zhì)量的光敏劑，重量0.02％-0.1％，混合攪拌均勻，乳化40-50分鐘；(E)打開紫外燈光源并照射；(F)在溫度80℃-82℃、攪拌速度70-80轉(zhuǎn)/分下連續(xù)滴加占整個體系質(zhì)量15％-25％的疏水性混合單體和重量0.2％-0.7％親水性混合單體，滴加時間控制在2-2.5小時；然后(G)升溫至83℃-88℃，保溫反應(yīng)2-3小時；(H)降溫至45℃以下，出料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述疏 水性混合單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羥乙酯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述疏水性混合單體的比例為苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸羥乙酯=20-40: 20-40: 1-15 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述親 水性混合單體為40%的丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺水溶液。權(quán)利要求書第2/2頁
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所 述親水性混合單體的比例為丙烯酰胺N-羥甲基丙烯酰胺-2-10: 1-2。
6.
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述成 核物質(zhì)為水溶性聚氨酯。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述反 應(yīng)是在環(huán)境壓力下反應(yīng)2-3小時。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，其中所述反 應(yīng)是在槳式攪拌下進行的。
全文摘要
一種互穿網(wǎng)絡(luò)型表面施膠劑的制備方法，包括將乳化體系統(tǒng)和聚合體系混合物，在80℃-88℃的溫度下進行反應(yīng)，包括如下順序的工藝步驟(A)將氧化木薯淀粉配制重量3.2％-6.6％的水溶液，在溫度80℃下糊化20分鐘。(B)加入木薯淀粉量的淀粉酶重量0.04％-0.2％；再加入木薯淀粉量醋酸鈣重量0.005％-0.01％；然后(C)加入整個體系質(zhì)量的成核物質(zhì)重量8％-15％；(D)加入整個體系質(zhì)量光敏劑0.02-0.1混合攪拌均勻，乳化40分鐘；(E)提供紫外燈光源并照射；(F)在溫度80℃-82℃、攪拌速度70-80轉(zhuǎn)/分下連續(xù)滴加占整個體系質(zhì)量15％-25％的疏水性混合單體及重量0.2％-0.7％親水性混合單體，滴加時間控制在2-2.5小時；然后(G)外溫至83℃-88℃，保溫反應(yīng)2-3小時；(H)降溫至45℃以下，出料。
文檔編號D21H21/16GK101275375SQ2008100161
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者劉照東, 孫希明, 軍 延, 偉 王, 魯永吉 申請人:山東瑞特精細(xì)化工有限公司