CN101311410B - 淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液及制备方法 - Google Patents

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Abstract

淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液及制备方法，首先将木薯氧化淀粉加入水中糊化，然后加入乳化剂乳化；其次向乳化后的混合液中加入引发剂预引发，将苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加剩余的引发剂和混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。本发明解决了常用的水溶性浸渍乳液如聚醋酸乙烯酯共聚乳液、苯丙乳液和纯丙烯酸酯系列乳液等用于滤纸浸渍后，滤纸的防潮抗水性能不足，耐油性能较差，挺度不高，成本高，废弃后环境难以降解等问题。

Description

淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液及制备方法
技术领域
本发明涉及一种空气滤清器滤纸浸渍乳液的制备方法，具体涉及一种淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液的制备方法。
背景技术
随着环保问题日益严峻，汽车滤清器滤纸用浸渍乳液现已由醇溶性向水溶性发展，常用的水溶性浸渍乳液如聚醋酸乙烯酯共聚乳液、苯丙乳液和纯丙烯酸酯系列乳液等，其中苯丙乳液最常用，但是经苯丙乳液浸渍后的滤纸胶膜脆性较大，对滤纸中纤维表面的粘结性不佳，且功能单体用量大、成本高，特别是挺度不高和不能在环境中降解。因而，研究开发高挺度、耐水性好、成本低廉、废弃后可降解的车用纸基滤清器浸渍乳液已成为发展高性能纸基增强材料的热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种价廉、无污染，且能够提高空气滤清器滤纸的耐水性、挺度以及废弃后环境易降解性的淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液及制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：组成及质量分数配比如下：
水            62-70
木薯氧化淀粉  6-10
苯乙烯        7-15
丙烯酸丁酯        3-7
丙烯酸            0.5-1
乳化剂            0.1-0.35
引发剂            0.35-0.65
各组分含量之和为100％；
其中乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，引发剂为过硫酸钾或亚硫酸氢钠。
本发明的制备方法如下：
1)首先将木薯氧化淀粉加入水中糊化，然后加入乳化剂乳化；
2)其次向乳化后的混合液中加入1/5的引发剂预引发10min，将苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加剩余的引发剂和混合单体，在80℃反应2小时；
3)最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可；
所说的各物质间的质量分数配比如下：
水                62-70
木薯氧化淀粉      6-10
苯乙烯            7-15
丙烯酸丁酯        3-7
丙烯酸            0.5-1
乳化剂            0.1-0.35
引发剂            0.35-0.65
各组分含量之和为100％；
其中乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，引发剂为过硫酸钾或亚硫酸氢钠。
本发明提供的淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液由于引入了低粘度、高固体分散性以及成膜连续等优点的木薯氧化淀粉，其分子结构中带有一定量的羧基和醛基，减少了羟基的数量，使分子之间的缔合受阻，减弱了分子间氢键的缔合作用，使得直链淀粉的凝沉趋向得到改善，从而降低了聚合度，增加了粘结力，能形成强韧、坚挺、连续的薄膜。具有乳液粘度适中、稳定性好、成膜性能优良，无毒和无溶剂对环境的污染，废弃后易降解等特点，是一种价格低廉、环境友好，有开发前景的水溶性滤清器滤纸浸渍乳液。
本发明浸渍乳液的主要性能如下：
固含量        30％～35％
粘度          30～50mPa·s(25℃)
pH值          8～9
Ca2+稳定性    合格
储存稳定性    大于半年
滤纸浸渍效果：
                     浸渍滤纸的指标            滤纸原纸指标
挺度/mN·m           23.3                      4.5
抗张强度/kN·m       3.167                     0.58
耐破度/kPa           338                       65.7
透气度/L·(m2·s)-1  284.7                     342
耐水性/s      78        0
具体实施方式
实施例1：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将10份的木薯氧化淀粉加入到62份的水中糊化，然后加入0.2份乳化剂十二烷基硫酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.08份的引发剂过硫酸钾预引发10min，按质量分数将10份的苯乙烯、5份的丙烯酸丁酯和0.7份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.32份的引发剂过硫酸钾和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为31.7％，粘度47.8mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。
实施例2：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将8份的木薯氧化淀粉加入到65份的水中糊化，然后加入0.1份乳化剂十二烷基苯磺酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.07份的引发剂亚硫酸氢钠预引发10min，按质量分数将12份的苯乙烯、3份的丙烯酸丁酯和0.9份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.28份的引发剂亚硫酸氢钠和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为30.9％，粘度45.4mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。
实施例3：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将6份的木薯氧化淀粉加入到68份的水中糊化，然后加入0.3份乳化剂十二烷基硫酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.1份的引发剂亚硫酸氢钠预引发10min，按质量分数将7份的苯乙烯、6份的丙烯酸丁酯和0.6份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.4份的引发剂亚硫酸氢钠和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为34.1％，粘度48.8mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。
实施例4：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将9份的木薯氧化淀粉加入到64份的水中糊化，然后加入0.35份乳化剂十二烷基苯磺酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.13份的引发剂过硫酸钾预引发10min，按质量分数将9份的苯乙烯、4份的丙烯酸丁酯和0.8份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.52份的引发剂过硫酸钾和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为32.2％，粘度43.5mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。
实施例5：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将7份的木薯氧化淀粉加入到70份的水中糊化，然后加入0.15份乳化剂十二烷基硫酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.12份的引发剂过硫酸钾预引发10min，按质量分数将15份的苯乙烯、7份的丙烯酸丁酯和0.5份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.48份的引发剂过硫酸钾和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为31.9％，粘度41.4mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。
实施例6：在装有回流冷凝器、搅拌器、及加料装置的反应器中，按质量份分数将10份的木薯氧化淀粉加入到67份的水中糊化，然后加入0.25份乳化剂十二烷基苯磺酸钠乳化；其次向乳化后的混合液中加入0.09份的引发剂亚硫酸氢钠预引发10min，按质量分数将11份的苯乙烯、5份的丙烯酸丁酯和1.0份的丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加0.36份的引发剂亚硫酸氢钠和剩余的混合单体，在80℃反应2小时；最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可。所得水溶性乳液固含量为31.2％，粘度46.3mPa·s，Ca2+稳定性合格，储存稳定性＞半年。

Claims (2)

1.淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液，其特征在于：组成及质量分数配比如下：
水                    62-70
木薯氧化淀粉          6-10
苯乙烯                7-15
丙烯酸丁酯            3-7
丙烯酸                0.5-1
乳化剂                0.1-0.35
引发剂                0.35-0.65
各组分含量之和为100％；
其中乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，引发剂为过硫酸钾或亚硫酸氢钠。
2.一种淀粉基空气滤清器滤纸浸渍乳液的制备方法，其特征在于：
1)首先将木薯氧化淀粉加入水中糊化，然后加入乳化剂乳化；
2)其次向乳化后的混合液中加入1/5的引发剂预引发10min，将苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合制成混合单体，然后将1/10的混合单体加入到引发后的混合液中，待反应液产生蓝光后缓慢滴加剩余的引发剂和混合单体，在80℃反应2小时；
3)最后在75℃保温反应1h，待温度冷却至30℃，用质量浓度为1％的NaOH调节pH值为8～9，过滤出料即可；
所说的各物质间的质量分数配比如下：
水        62-70
木薯氧化淀粉        6-10
苯乙烯              7-15
丙烯酸丁酯          3-7
丙烯酸              0.5-1
乳化剂              0.1-0.35
引发剂              0.35-0.65
各组分含量之和为100％；
其中乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，引发剂为过硫酸钾或亚硫酸氢钠。
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