專利名稱：一種高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水溶性高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯酰胺類水溶性高分子材料具有良好的水溶性、優(yōu)異的增粘性、高效的絮凝性，故其廣泛應(yīng)用于造紙領(lǐng)域，可采用自由基水溶液聚合、反向乳液聚合、沉淀聚合等方法制備。水溶液聚合工藝簡單，聚合產(chǎn)率高，對(duì)環(huán)境污染少，是制備有機(jī)聚合物的首選方法。水溶液聚合有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在很多缺點(diǎn)，難以制備高固含量的高分子量的聚合物。作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑通常要求分子量大于50 100萬，以丙烯酰胺為例，通常當(dāng)分子量超過50萬，單體含量超過15%時(shí)，體系的黏度將達(dá)到50Pa.S反應(yīng)散熱非常困難，容易發(fā)生暴聚，而且聚合物水溶性很差。反相乳液、反相懸浮、沉淀聚合等雖能有效解決這些問題。但要大量用到有機(jī)溶劑，存在污染及生產(chǎn)成本等問題，而且產(chǎn)物的水溶性比較差，使用起來非常困難?，F(xiàn)在市場上出售的紙張?jiān)鰪?qiáng)劑液體產(chǎn)品通常是丙烯酰胺的陰陽離子聚合水溶液，固含量低,運(yùn)輸成本高。固體產(chǎn)品雖然運(yùn)輸成本比液體成本低些,但生產(chǎn)成本較高,且使用時(shí)需花費(fèi)時(shí)間再加水溶解，存在有些顆粒不能完全溶解而被過濾掉，利用率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，所述制備方法能提高聚合物分子量和固含量，能有效降低運(yùn)輸成本，所得產(chǎn)品具有增強(qiáng)和助留及分散效果，同時(shí)擁有良好的溶解性，加水浸泡即能夠完全溶解在水中，利用率提聞。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)配料及重量百分比如下:丙烯酰胺10 20%，丙烯酸10 20%，過硫酸銨和亞硫酸鈉共Γ2% (過硫酸銨:亞硫酸=2:1),7jC 68 72% ；
(2)將丙烯酰胺與丙烯酸混合均勻，作為原料打入計(jì)量容器中待用；
(3)在按比例混合的過流酸銨和亞硫酸鈉中加入水至溶解，作為復(fù)合引發(fā)劑注入計(jì)量容器中待用；
(4)在反應(yīng)釜中加入所備一半水量，其余一半水量打入計(jì)量容器待用；
(5)開反應(yīng)釜攪拌，并開汽加熱反應(yīng)釜中水，當(dāng)水溫升到75 80°C時(shí)，先加入復(fù)合引發(fā)劑總量的5%，然后再加入原料總量的30% ；
(6)控制反應(yīng)溫度55飛5°C，常壓條件下，再同時(shí)滴加剩余的原料混合液及復(fù)合引發(fā)劑，聚合反應(yīng)6 8小時(shí)，期間分三次加入剩余的水；
(7)最后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)pH值為5 6，再攪拌均勻即得。
根據(jù)上述的高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，所述計(jì)量容器為計(jì)量槽。根據(jù)上述的高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，所述聚合反應(yīng)期間，每次加水間隔在廣2小時(shí)，每次加入剩余水量的1/4 1/2。本發(fā)明的積極有益效果:
(1)本發(fā)明能夠提高聚合物分子量和固含量:由于本發(fā)明采取不同的原料配比及加水方式，使聚合物能有效分散于溶劑中，成品固三次加水間隔在I 2小時(shí)含量可達(dá)到30%以上，聚合物的分子量分布在50 500萬之間，能有效降低運(yùn)輸成本。(2)本發(fā)明所用原材料價(jià)格相對(duì)低廉、易得，大大降低了生產(chǎn)成本，加上較低的運(yùn)輸成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。(3)本發(fā)明所得造紙?jiān)鰪?qiáng)劑產(chǎn)品不但具有良好的紙張?jiān)鰪?qiáng)、纖維助留及纖維分散效果，同時(shí)擁有良好的溶解性，加水浸泡后稍加攪拌即能夠完全溶解在水中，大大提高了利用率，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，步驟如下:
(O配料及重量配比如下:丙烯酰胺20份，丙烯酸10份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共I份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水69份；· (2)將丙烯酰胺與丙烯酸混合均勻，作為原料打入計(jì)量槽中待用；
(3)在按比例混合的過流酸銨和亞硫酸鈉中加水溶解，作為復(fù)合引發(fā)劑注入計(jì)量槽中待用；
(4)在反應(yīng)釜中加入所備一半水量，其余一半水量打入計(jì)量槽待用；
(5)開反應(yīng)釜攪拌，并開汽加熱反應(yīng)釜中水，當(dāng)水溫升到75 80°C時(shí)，先加入復(fù)合引發(fā)劑總量的5%，然后再加入原料總量的30% ；
(6)控制反應(yīng)溫度60°C，常壓條件下，再同時(shí)滴加剩余原料混合液及復(fù)合引發(fā)劑，聚合反應(yīng)8小時(shí)，期間每隔2小時(shí)分三次(剩余水量1/3、1/3、1/3)加入剩余的水；
(7)最后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)pH值為5 6，再攪拌均勻即得。產(chǎn)品固含量測定，烘干法為31.1%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g,浸泡15min,用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。實(shí)施例2
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，步驟如下:
(O配料及重量配比如下:丙烯酰胺20份，丙烯酸10份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共2份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水68份；
(2)將丙烯酰胺與丙烯酸混合均勻，作為原料打入計(jì)量槽中待用；
(3)在按比例混合的過流酸銨和亞硫酸鈉中加入水溶解，作為復(fù)合引發(fā)劑注入計(jì)量槽中待用；
(4)在反應(yīng)釜中加入一半水量，其余一半水量打入計(jì)量槽待用；(5)開反應(yīng)釜攪拌，并開汽加熱反應(yīng)釜中水，當(dāng)水溫升到75 80°C時(shí)，先加入復(fù)合引發(fā)劑總量的5%，然后再加入原料總量的30% ；
(6)控制反應(yīng)溫度60°C，常壓條件下，再同時(shí)滴加剩余原料混合液及復(fù)合引發(fā)劑，聚合反應(yīng)8小時(shí)，期間每隔1.5小時(shí)分三次(剩余水量1/2、1/4、1/4)加入剩余的水；
(7)最后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)pH值為5 6，再攪拌均勻即得。產(chǎn)品固含量測定，烘干法為30.5%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g,浸泡15min,用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。實(shí)施例3
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，步驟如下:
(O配料及重量配比如下:丙烯酰胺18份，丙烯酸10份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共2份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水70份；
(2)將丙烯酰胺與丙烯酸混合均勻，作為原料打入計(jì)量槽中待用；
(3)在按比例混合的過流酸銨和亞硫酸鈉中加入水溶解，作為復(fù)合引發(fā)劑注入計(jì)量槽中待用；
(4)在反應(yīng)釜中加入一半水量，其余一半水量打入計(jì)量槽待用；
(5)開反應(yīng)釜攪拌，并開 汽加熱反應(yīng)釜中水，當(dāng)水溫升到75 80°C時(shí)，先加入復(fù)合引發(fā)劑總量的5%，然后再加入原料總量的30% ；
(6)控制反應(yīng)溫度60°C，常壓條件下，再同時(shí)滴加剩余原料混合液及復(fù)合引發(fā)劑，聚合反應(yīng)7小時(shí)，期間每隔I小時(shí)分三次(剩余水量1/4、1/4、1/2)加入剩余的水；
(7)最后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)pH值為5 6，再攪拌均勻即得。產(chǎn)品固含量測定，烘干法為30.1%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g,浸泡15min,用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。實(shí)施例4
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法除重量配比外，與實(shí)施例1相同:丙烯酰胺15份，丙烯酸15份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共I份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水69份。固含量測定，烘干法為30.1%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g,浸泡15min,用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。實(shí)施例5
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法除重量配比外，與實(shí)施例2相同:丙烯酰胺12份，丙烯酸15份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共I份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水72份。固含量測定，烘干法為30.5%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g,浸泡15min,用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。實(shí)施例6
本實(shí)施例聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法除重量配比外，與實(shí)施例3相同:丙烯酰胺15份，丙烯酸14份，過硫酸銨和亞硫酸鈉共I份(過硫酸銨:亞硫酸=2:1 )，水70份；按工藝于60°C下反應(yīng)8小時(shí)即可。固含量測定，烘干法為30.2%。溶解性，取樣品IOg,加水200 g，浸泡15min，用磁力攪拌器在100r/min攪拌5min,樣品完全溶解。本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似 的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)備料:物料及重量百分比如下，丙烯酰胺10 20%，丙烯酸10 20%，過硫酸銨和亞硫酸鈉共廣2%，其中過硫酸銨:亞硫酸=2:1，水68 72% ； (2)將丙烯酰胺與丙烯酸混合均勻，作為原料打入計(jì)量容器中待用； (3)將按比例混合的過流酸銨和亞硫酸鈉加入水至溶解，作為復(fù)合引發(fā)劑注入計(jì)量容器中待用； (4)在反應(yīng)釜中加入所備一半水量，其余一半水量打入計(jì)量容器待用； (5)開反應(yīng)釜攪拌，并開汽加熱反應(yīng)釜中水，當(dāng)水溫升到75 80°C時(shí)，先加入復(fù)合引發(fā)劑總量的5%，然后再加入原料總量的30% ； (6 )控制反應(yīng)溫度55飛5 °C，常壓條件下，再同時(shí)滴加剩余原料混合液及復(fù)合弓I發(fā)劑，聚合反應(yīng)6 8小時(shí)，期間分三次加入剩余的水； (7)最后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)pH值為5 6，再攪拌均勻即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于:所述計(jì)量容器為計(jì)量槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于:所述聚合反應(yīng)期間 ，每次加水間隔在Γ2小時(shí)，每次加入剩余水量的1/4 1/2。
全文摘要
本發(fā)明屬于水溶性高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高固含量聚丙烯類造紙?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法。本發(fā)明采用丙烯酰胺、丙烯酸、過硫酸銨、亞硫酸鈉等原材料經(jīng)水溶液聚合工藝制備造紙?jiān)鰪?qiáng)劑，解決了現(xiàn)有技術(shù)固含量較低、水溶性較差的問題。本發(fā)明制備方法能提高聚合物分子量和固含量，有效降低運(yùn)輸成本和生產(chǎn)成本，所得產(chǎn)品具有增強(qiáng)和助留及分散效果，同時(shí)擁有良好的溶解性，加水浸泡即能夠完全溶解在水中，利用率提高，具有廣闊的市場前景和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C08F220/56GK103242481SQ20131014979
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者楊應(yīng)征 申請人:沁陽市制藥廠