CN102121209B

CN102121209B - 一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法

Info

Publication number: CN102121209B
Application number: CN2010105892774A
Authority: CN
Inventors: 范约明; 竹百均; 蔡定汉; 来雷
Original assignee: Zhejiang Transfar Whyyon Chemical Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Transfar Whyyon Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: CN102121209A

Abstract

本发明公开了一种主要用于造纸表面施胶和表面涂布增白的多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法。现有的四磺酸或六磺酸基荧光增白剂，在纸张的表面施胶和涂布过程中，其白度提升缓慢，且泛黄点早。本发明采用的技术方案为：a）对氨基苯磺酸和苯胺-2,5-二磺酸混合物与三聚氯氰反应得到4-(4,6-二氯三嗪-2-氨基)苯磺酸和苯-2,5-(4,6-二氯三嗪-2-氨基)二磺酸的混合物；b）在步骤a）得到的混合物与DSD酸缩合反应，再与二乙胺缩合反应，得到具有四、五和六磺酸基三组分二苯乙烯类荧光增白剂的组合物。本发明得到的增白剂与普通的四磺酸基荧光增白剂相比，具有白度高和泛黄点高等特点。

Description

一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法

技术领域

本发明涉及造纸专用助剂领域，具体地说是一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法。

背景技术

随着造纸工业的不断发展，人们对于纸张的要求也越来越高。由于二苯乙烯类荧光增白剂具有增白、增艳和增亮的效果，满足了人们视觉上的需求。因此，二苯乙烯类荧光增白剂在造纸、纺织、涂料、洗涤等行业得到广泛的应用。在使用表面施胶和涂布工艺过程中，提高纸张白度一般均使用四磺酸或六磺酸二苯乙烯类荧光增白剂，前者价格便宜，但是白度较低，后者价格贵，但白度相对稍高，无论前者还是后者，其性价比均一般。如今，随着造纸产能的不断放大，性价比就越发突出。同时，纸厂对于环保要求也越来越高，一般的荧光增白剂为了使液体稳定，在产品中加入尿素，但是会使纸厂在其回水和排水中的含氮量因增白剂而增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法，制备出具有四、五和六磺酸基三组分的二苯乙烯类液体荧光增白剂。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法，其步骤如下：

a)三聚氯氰与对氨基苯磺酸和苯胺-2，5-二磺酸进行第一步缩合反应，得到含二组分4-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)苯磺酸I和苯-2，5-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)二磺酸II的混合物，两者的结构式为：

b)在步骤a)得到的混合物先与4，4-二氨基二苯乙烯-2，2-二磺酸(DSD酸)进行第二步缩合反应，得到的产物再与二乙胺进行第三步缩合反应，制得四、五和六磺酸基三组分二苯乙烯类荧光增白剂III、IV和V的组合物，三者的结构式为：

本发明采用将对氨基苯磺酸与苯胺-2，5-二磺酸同时加入进行缩合反应，最终得到四、五、六磺酸基三组分二苯乙烯类荧光增白剂组合物，其在进行表面施胶和涂布增白时，比单一组分的四磺酸或六磺酸二苯乙烯类荧光增白剂得到更好的增白效果。实验证明，合成的增白剂具有复配增效的作用，同时产品良好的水溶性，不需添加尿素等助剂。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：

第一步缩合反应，控制pH值1.5～3.5，温度1～5℃，反应终点以氨基消失为准，若温度或pH值过高，都会产生大量的水解产物，从而影响产品的品质；第二步缩合反应，控制pH值4.0～6.0，温度35～55℃，反应终点以氨基消失为准；第三步缩合反应，控制pH值在7.5～9.5，温度100～105℃，反应终点以pH不变化为准。

缩合反应中，一般选择碱时不宜选用强碱，本发明通过调整反应速度，采用质量浓度为20％的离子膜碱作为pH值调节剂，降低了水解反应，与用纯碱作为pH值调节剂的工艺相比，产品质量更好、更稳定且成本更低。

所述的对氨基苯磺酸与苯胺-2，5-二磺酸的摩尔比为1∶3-3∶1，优选的摩尔比为1∶1-1∶2，两者按此比例掺入反应，既保证产品水溶性好，又使二种不同结构的三嗪苯磺酸(I)和(II)起到协同效应，改变色光，白度更高，不同比例的原料与三聚氯氰缩合反应后，得到几乎与原料同比例的二组分三嗪苯磺酸(I)和(II)的混合物，经研究证明，当4-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)苯磺酸和苯-2，5-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)二磺酸的比例为1∶2时，具有最佳的应用白度。

本发明得到的三组分二苯乙烯类荧光增白剂在进行表面施胶和涂布增白时，比单一组分的四磺酸或六磺酸二苯乙烯类荧光增白剂得到更好的增白效果；合成的增白剂具有复配增效的作用，同时产品具有良好的水溶性，不需添加尿素等助剂；主要用于造纸表面施胶和表面涂布增白，与普通的四磺酸荧光增白剂相比，具有白度高和泛黄点高等特点。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

1、制备方法

实施例1-4的投料量按下表进行投料。

实施例1：

实施例2：

实施例3：

实施例4：

三组分二苯乙烯类液体荧光增白剂的合成步骤如下：

(1)一步反应：在三口烧瓶中加入200ml水，使用冰浴进行冷却，冷却温度在1～5℃，然后加入盐酸使pH值控制在2.0以下，然后加入三聚氯氰(以下简称CNC)和同摩尔数的对氨基苯磺酸/苯胺-2，5-二磺酸混合物，使之搅拌反应，控制pH值1.5～3.5，温度1～5℃，利用氨基指示剂判断反应终点。

(2)二步反应：加入与CNC摩尔比为0.48的DSD酸，控制pH值4.0～6.0，温度35～55℃，利用氨基指示剂判断终点。

(3)三步反应：加入与CNC摩尔比为1.1的二乙胺，控制pH值在7.5～9.5，温度100～105℃，保温回流3小时。

利用上述的合成工艺，得到含四、五、六磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂混合物。

2、液相色谱测得的各主峰的比例如下：

实施例1：

结构(III)∶(IV)∶(V)＝3∶5∶1

实施例2：

结构(III)∶(IV)∶(V)＝1∶2∶1

实施例3：

结构(III)∶(IV)∶(V)＝1∶4∶2

实施例4：

结构(III)∶(IV)∶(V)＝1∶5∶3

3、单一组分与混合组分对表面涂布增白的应用数据如下(折成相同荧光强度E＝124)：

由上表可以得出，在相同用量下，混合组分的液体荧光增白剂的增白性能比单一组分的增白性能高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种多磺酸基二苯乙烯类荧光增白剂的制备方法，其步骤如下：

a)三聚氯氰与对氨基苯磺酸和苯胺-2，5-二磺酸混合物进行第一步缩合反应，得到4-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)苯磺酸和苯-2，5-(4，6-二氯三嗪-2-氨基)二磺酸的混合物；

b)在步骤a)得到的混合物先与4，4-二氨基二苯乙烯-2，2-二磺酸进行第二步缩合反应，得到的产物再与二乙胺进行第三步缩合反应，最后得到含四、五和六磺酸基三嗪基二苯乙烯类荧光增白剂的组合物；

所述的对氨基苯磺酸与苯胺-2，5-二磺酸的摩尔比为1∶1-1∶2。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第一步缩合反应，控制pH值1.5～3.5，温度1～5℃，反应终点以氨基消失为准；第二步缩合反应，控制pH值4.0～6.0，温度35～55℃，反应终点以氨基消失为准；第三步缩合反应，控制pH值在7.5～9.5，温度100～105℃，反应终点以pH不变化为准。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于三步缩合反应中均采用质量浓度为20％的离子膜碱作为pH值调节剂。