專利名稱：松香用雙組份乳化劑及其制法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種乳化松香包括天然松香和改性松香用的雙組份乳化劑及其制備方法。
為了適應造紙工業(yè)發(fā)展的需要，國內外對于乳液型分散松香膠的制造方法研究，主要致力于松香改性、乳化劑選擇和乳化工藝三個方面，其中乳化劑的選擇是關鍵。作為乳化、分散松香用的乳化劑，專利和公開文獻報導最多的是陰離子型含硫表面活性劑，包括不同結構的磺酸鹽和硫酸鹽類，其中一大類是烷基或烷基芳基聚氧乙烯醚硫酸鹽。文獻報導的作為制造高分散松香膠用的該類乳化劑主要存在以下幾個問題(1)都是用于乳化、分散強化松香，未見用于乳化、分散天然松香的報導。(2)都使用單組份乳化劑，用量較大，多半用4.2%(Braz.Pedido PI 76 08，362;Birt.1，544，656;U.S.4，199，369;Australian 504，229);有的用5%(Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP 85，133，052及85，133，053);高的達6%(Ger.Offen.2，654，496)，用3%已不能作成儲存穩(wěn)定的乳液(Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP82，167，349)。(3)作為單組份，制造工藝還是頗為復雜的(《中國造紙》，1983，2(5)，8-12)。
關于烷基或烷基芳基聚氧乙烯醚硫酸鹽的一般的非為乳化松香專用的制造方法，據(jù)W.M.Linfleld的總結(見“Anionic Surfactants”，Part I，W.M.Linfield ed.，Marcel Dekker，New York，1976)主要有SO3法，H2SO4和發(fā)煙H2SO4法，ClSO3H法和NH2SO3H法四種，其中以NH2SO3H法最簡便，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產。但是作者所述的僅限于單組份物的改性。
本發(fā)明的目的在于提供一種既能乳化、分散強化松香、又能乳化、分散天然松香的雙組份乳化劑;具有乳化劑的原料廉價易得，生產操作簡單易行，不需分離提純，不污染環(huán)境等特點。
本發(fā)明的目的是通過以下措施來達到的本發(fā)明的雙組份乳化劑的主要成分是烷基聚氧乙烯醚(通式為RO(C2H4O)nH)(Ⅰ)的硫酸銨鹽(通式為RO(C2H4O)nSO3NH4)(Ⅱ)和烷基苯基聚氧乙烯醚(通式為R′C6H4O(C2H4O)nH)(Ⅲ)的硫酸銨鹽(通式為R′C6H4O(C2H4O)nSO3NH4)(Ⅳ)(Ⅰ-Ⅳ式中R，R′＝C8-24烷基，n＝4-35)的混合物。乳化劑的組成和含量(質量百分數(shù))如下Ⅱ和Ⅳ之和 15-95%甲醇不溶物 0.5-5%其余為水其中Ⅱ∶Ⅳ＝0.25-4∶1(質量比)，所說的甲醇不溶物即乳化劑經甲醇浸提后剩下的固體物如NH2SO3H，NH4HSO4，催化劑等。
本發(fā)明的雙組份乳化劑的制備方法為將Ⅰ和Ⅲ按Ⅰ∶Ⅲ＝0.25-4∶1(質量比)之比加入反應容器中，在室溫-70℃溫度下加入NH2SO3H5-50%(基于Ⅰ和Ⅲ的總質量)，加熱到70-150℃并在此溫度下反應10-180min。反應完畢，可直接冷卻至室溫或者加入適量堿MOH(M＝NH+4，Na+或K+)的水溶液調節(jié)pH至7左右再冷卻至室溫。如此制得的產品為淺褐色到褐色膏狀物。
NH2SO3H的加入量最好為10-45%(基于Ⅰ和Ⅲ的總質量)。本反應可加入尿素等作催化劑，其量不超過Ⅰ和Ⅲ總質量的2%。不加催化劑也可以。用催化劑制得的產品顏色較淺。反應溫度最好為80-130℃。反應時間最好為20-150min。反應完畢，可用MOH(M＝NH+4，Na+或K+)的水溶液將產品的pH調節(jié)至7左右。不用堿液調節(jié)pH所制得的乳化劑，對乳化性能沒有影響。
本發(fā)明的雙組份乳化劑，由于其中的有效成分Ⅱ和Ⅳ具有協(xié)同作用，故性能優(yōu)于一般單一的Ⅱ或Ⅳ，乳化效果好，不僅可以乳化、分散強化松香，而且可用于乳化、分散天然松香，從而使松香膠的成本降低。又由于采用雙組份一次成鹽工藝，且NH2SO3H本身是一種不易變質的固體，故具有工藝簡單易行，不需分離提純，設備投資少，節(jié)約能源，成本低，無環(huán)境污染等特點。
用本發(fā)明的乳化劑，采用逆轉法乳化天然或強化松香用自來水制備高分散松香膠，乳化劑用量為≥2.5%(乳化劑的有效成分對松香)，低于上述文獻中單組份乳化劑的用量。所制得的高分散松香膠的總松香含量35%左右，其中游離松香含量＞92%，松香膠料平均粒徑＜0.5μm。制膠中松香利用率達98%。用如此制得的高分散松香膠代替皂化松香膠用于造紙，在不改變造紙廠現(xiàn)有生產工藝的條件下，在弱酸性環(huán)境(pH5.5-6.5)進行漿內施膠，紙機運行正常，可節(jié)約松香30-60%，同時節(jié)約硫酸鋁30%以上，減輕了白水負荷，對成品紙質量無不良影響。
本發(fā)明的乳化劑除主要用來制備高分散松香膠用于造紙以外，還可用于紡織、印染、油漆、涂料、農藥等領域。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明在裝有機械攪拌器和溫度計的反應容器中，加入Ⅰm1g和Ⅲmmg，在t1℃下加入NH2SO3Hm1g和尿素m2g，在t2℃下，攪拌Tmin。反應完畢，可直接冷卻至室溫，或加入由m3g MOH(M＝NH+4，Na+或K+)和m4g水配成的堿溶液調節(jié)pH至7左右再冷卻至室溫得淺褐色至褐色膏狀物便是本發(fā)明的雙組份乳化劑。
各實施例原料配比和操作條件如表1所示
實施例9在250ml三口燒瓶上裝上溫度計、帶有測速器的機械攪拌器和繞有加熱電阻絲的滴液漏斗，放入松香(強化松香或天然松香)50g。用電熱套加熱升溫。當溫度升至160±5℃時，在300-500rpm攪拌速度下滴加實施例1-8中任一種乳化劑1.2g(有效物)/15-20ml自來水。加完后將攪拌速度提高到1000-1200rpm，滴加燒開的自來水75-70ml。加完后將加熱套撤去，換冷水浴攪拌冷卻到40℃以下便制得高分散松香膠。
權利要求
1.一種乳化松香包括天然松香和強化松香用的雙組份乳化劑，其特征在于其主要成分是烷基聚氧乙烯醚(I)的硫酸銨鹽RO(C2H4O)nSO3NH4(Ⅱ)和烷基苯基聚氧乙烯醚(Ⅲ)的硫酸銨鹽R′C6H4O(C2H4O)nSO3NH4(Ⅳ)(式中R、R′=C8-24烷基，n=4-35)。乳化劑的組成和含量(質量百分數(shù))為Ⅱ和Ⅳ之和 15-95%甲醇不溶物 0.5-5%其余為水其中Ⅱ∶Ⅳ=0.25-4∶1(質量比)
2.按照權利要求1所述乳化劑的制法，其特征在于(1)將Ⅰ和Ⅲ以Ⅰ∶Ⅲ＝0.25-4∶1(質量比)之比加入反應容器中，(2)在室溫-70℃溫度下，加入5-50%(基于Ⅰ和Ⅲ的總質量)的NH2SO3H和0.0-2.0%(基于Ⅰ和Ⅲ的總質量)的催化劑，(3)在70-150℃溫度下反應10-180min，(4)反應完畢，直接冷卻至室溫，或加入堿MOH(M＝NH+4，Na+或K+)的水溶液調節(jié)pH至7左右再冷卻至室溫。
3.按照權利要求2所述乳化劑的制法，其特征在于NH2SO3H用量為10-45%(基于Ⅰ和Ⅲ的總質量)。
4.按照權利要求2或3所述乳化劑的制法，其特征在于反應溫度為80-130℃。
5.按照權利要求2或3所述乳化劑的制法，其特征在于反應時間為20-150min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳化松香用雙組份乳化劑及其制法。該乳化劑由烷基聚氧乙烯醚(I)的硫酸銨鹽(II)和烷基苯基聚氧乙烯醚(III)的硫酸銨鹽(IV)15-95％，甲醇不溶物0.5-5％和水組成。由I和III的混合物與NH
文檔編號B01F17/12GK1053437SQ91107150
公開日1991年7月31日 申請日期1991年3月2日 優(yōu)先權日1991年3月2日
發(fā)明者郭良文, 楊能安, 盧全杰, 盧林 申請人:中國科學院成都有機化學研究所