本發(fā)明涉及一種紫外光引發(fā)聚合制備干強劑的方法。
背景技術(shù):
干強劑是造紙工業(yè)中增加紙張強度的一類重要化學(xué)品,通常用于補償添加填料或低等級的纖維(如再生纖維)所引起的紙強度的下降。許多水溶性的,與纖維能形成氫鍵結(jié)合的高聚物都可以成為干強劑。近年來,我國廢紙資源利用率逐年上升,并且發(fā)展?jié)摿薮蟆5珡U紙的利用率的提高意味著廢紙循環(huán)使用次數(shù)的增加,會造成紙張強度指標的大幅下降,所以需要添加干強劑來增強紙張強度。隨著消費市場對紙與紙板需求量不斷的上升,拉動了干強劑需求量的迅猛增長。紙張干強劑已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類紙和紙板的生產(chǎn)過程中,用以顯著增加紙和紙板的干強度,降低優(yōu)質(zhì)原材料消耗、降低生產(chǎn)成本;或者提高產(chǎn)品檔次,以滿足用戶不斷提出的越來越高的質(zhì)量要求。常用的干強劑有天然聚合物如淀粉及其改性物(陽離子淀粉、陰離子淀粉、交聯(lián)淀粉等)、合成聚合物如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等以及其它水溶性天然產(chǎn)物類干強劑(如瓜爾膠及其衍生物等)。在大多數(shù)情況下,僅加入質(zhì)量分數(shù)0.1%-0.75%的該類物質(zhì)就可達到有效的干強效果。目前應(yīng)用效果較好的干強劑是聚丙烯酰胺及其共聚物,包括陰離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺和兩性聚丙烯酰胺。其中兩性聚丙烯酰胺表現(xiàn)出最好的應(yīng)用效果。聚丙烯酰胺從結(jié)構(gòu)上來看還分直連型和支鏈型。支化度高的聚丙烯酰胺具有更好的應(yīng)用效果。據(jù)文獻報道,分子量處于50萬左右的具有較好的應(yīng)用性能。目前合成高性能干強劑的主流和趨勢是合成分子量和粘度適中的支鏈型兩性聚合物。這種干強劑可以在不添加硫酸鋁的情況下起到很好的紙張干增強作用。常采用加入交聯(lián)劑的方法來獲得支鏈型干強劑,但往往存在一個共同的問題,就是反應(yīng)過程控制問題,所得聚合物的粘度常會出現(xiàn)過大或過小的問題,控制不當也常會出現(xiàn)凝膠化。由于所用各種單體價格較高,目前合成型干強劑的成本相對較高。對淀粉進行接枝改性既可以降低產(chǎn)品的成本,通過合適的配方和工藝還可以得到與現(xiàn)有聚丙烯酰胺類和改性淀粉類干強劑性能相近或更好的干強劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種干強劑的制備方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:在反應(yīng)器中加入陽離子淀粉和水混合,加熱到75-95℃糊化,形成均勻液體,再依次加入水、丙烯酰胺、交聯(lián)性單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、其他功能性單體和光敏引發(fā)劑,在無氧環(huán)境下,將溫度升至70-95℃,對反應(yīng)體系照射紫外光反應(yīng)1.5-2小時,之后開始分時段取樣進行粘度測試,粘度達到4000-9000mP*s后停止照射紫外光,加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至4-6,最后加入自由基捕捉劑,得到所述干強劑。以上各組分的重量比如下(以有效含量100%計算):其中:所述陽離子淀粉,可以根據(jù)實際情況選擇不同陽離子度的產(chǎn)品,以適應(yīng)實際使用的需求;所述丙烯酰胺可以以固體形式加入,也可用水溶液形式加入,如以水溶液形式加入,需進行有效含量計算確保其有效含量,且應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整體系中水的加入量。所述交聯(lián)性單體為二乙烯基單體(如亞甲基雙丙烯酰胺等)、三乙烯基單體(如N,N-二烯丙基丙烯酰胺等)、或其他具有活性的單體(如N,N-二甲基丙烯酰胺等)中的一種或多種。交聯(lián)性單體的參與,可以很容易地使聚合物產(chǎn)生支鏈。所述其他功能性單體可以為一些軟單體(如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯)、硬單體(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)、疏水性單體(如丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯等)中的一種或多種。各種功能性單體是為了調(diào)整...