CN103774499B

CN103774499B - 一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液及其制备方法

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Publication number: CN103774499B
Application number: CN201410054603.XA
Authority: CN
Inventors: 于得海; 刘温霞; 李国栋; 王慧丽
Original assignee: Qilu University of Technology
Current assignee: Qilu University of Technology
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-02-18
Also published as: CN103774499A

Abstract

本发明涉及一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液及其制备方法，属于造纸施胶剂乳化技术领域。本发明首次将碳量子点和膨润土共同添加到烯基丁二酸酐施胶剂中，成功制备出了能用作荧光造纸施胶剂、有效提高纸张抗水性的烯基丁二酸酐施胶乳液。为烯基丁二酸酐施胶剂提供了一种新的乳化稳定剂，而且该稳定乳化剂能使施胶剂具备荧光性能；另外，碳量子点和膨润土作为乳化剂具备用量少、无毒、成本低等优点。本发明的制备工艺简单、不需要再添加任何表面活性剂、高分子聚电解质及染料型荧光剂。

Description

一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液及其制备方法，属于造纸施胶剂乳化技术领域。

背景技术

造纸工业由酸性抄纸体系转向中、碱性抄纸是20世纪造纸工艺的革新性变化，这不仅能提高纸张品质扩展填料范围，还能起到减少浆耗、降低能耗、减轻环境污染、延长设备寿命的作用。目前，造纸施胶剂主要以烷基烯酮二聚体（AKD）和烯基丁二酸酐（ASA）为主，大中型纸厂逐渐采用ASA。尤其是近年来，由于ASA反应活性高、胶料成本低、熟化速率快、而被广泛用于高级纸和纸板内施胶，特别是适用于机内涂布的大型高速纸机的施胶。

在造纸工业中，水不溶性的造纸施胶剂烯基丁二酸酐需要乳化成水包油型的乳液才能与以水作为介质的造纸体系相容。而造纸施胶的目的是提高纸张抗水性，但表面活性剂的存在除造成对环境的不利影响之外，一般还会降低纸张的抗水性，利用固体颗粒稳定施胶剂乳液则可避免表面活性剂的这些不利影响。为了改善ASA的乳化性和施胶性能，CN101333789公开了一种ASA造纸施胶剂乳液，采用膨润土和水滑石作为ASA乳液的乳化剂和稳定剂。CN101574834公开了一种高稳定性的ASA造纸施胶剂乳液，采用膨润土和壳聚糖作为ASA乳液的乳化剂。但是，上述两种种含有膨润土的ASA施胶乳液均不具备荧光性。

量子点(quantumdot)是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在100纳米(nm)以下，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应(quantumconfinementeffect)特别显著。

最近几年来才被发现的碳量子点是由具有强荧光性、发射光颜色可调和无闪光的纳米颗粒组成的粒子，其在物化分析和生物分析领域有很大潜力。原料的碳量子点可以通过对石墨的激光烧蚀或电化学剥离获得，可来自煤烟，或上升暖气流中的碳化物，还有对分子前驱物的酸脱水或超声波处理。原料碳量子点的钝化使它们有荧光性而功能化授予它们对被选物的反应活性。碳量子点能被单光子激发（紫外或近紫外）和多光子激发（红外和近红外），它们的发光性取决于表面缺陷。碳量子点的发光性通过发射光颜色调控、高量子效率、与高水平照片和化学稳定性相关的无闪光行为来表征。由于碳量子点具有无毒副作用，因此可以用作生物探测器，具有生物相容性。钝化的且功能化的碳量子点可用于测定pH，金属离子和分子物质等。碳量子点表现出与众所周知已经商业化的量子点有相似的光-物理性能和光化学稳定性。而且，它们均表现出无闪光的发射荧光，并能溶解在水中形成稳定的水溶液，其优势在于包含无毒性元素和无毒性响应，这在最近的生物体内毒性测试研究中证实了其可行性。碳量子点由无毒元素组成，在体内生物分析或绿色化学中与其他材料相比，这种优势非常明显，到目前为止，没有发现碳量子点对生物质细胞或小白鼠有明显毒性的报道；也没有关于将碳量子点用于乳化稳定ASA造纸施胶剂的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液。发明人在寻找能够添加到烯基丁二酸酐（ASA）施胶剂中、使施胶纸张具备荧光性能的荧光物质的过程中发现：碳量子点作为荧光物质与膨润土共同添加到施胶剂中，能出乎意料地起到乳化烯基丁二酸酐（ASA）施胶剂的效果，且采用碳量子点乳化后的ASA造纸施胶剂具备良好的稳定性。

本发明还提供了一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的制备方法。

本发明的技术方案：

一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，由碳量子点和膨润土加去离子水配成的碳量子点/膨润土水分散液，与烯基丁二酸酐混合而成。

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，首次将碳量子点和膨润土共同添加到烯基丁二酸酐施胶剂中，成功制备出了能用作荧光造纸施胶剂、有效提高纸张抗水性的烯基丁二酸酐施胶乳液。为烯基丁二酸酐施胶剂提供了一种新的乳化稳定剂，而且该稳定乳化剂能使施胶剂具备荧光性能；另外，碳量子点和膨润土作为乳化剂具备用量少、无毒、成本低等优点。

本发明所涉及的烯基丁二酸酐即ASA，其通用化学名称为烯基琥珀酸酐，是平均碳链长度为C₁₂~C₂₂的烯基丁二酸酐单体，常温下以液态形式存在，不溶于水，与水混合形成乳液。优选的方案是使用碳链长度为C₁₆或C₁₈的十六烯基丁二酸酐或十八烯基丁二酸酐。所述的膨润土是粒径为20~200nm的圆盘型颗粒，层间金属阳离子可以是钠、锂和钙，优选的方案是层间金属阳离子为钠离子的钠基膨润土。所述的碳量子点/膨润土水分散液，是由碳量子点和膨润土混合之后加去离子水制成，或者是由碳量子点和膨润土分别加去离子水制成水分散液再混合而成。

由于碳量子点和膨润土的用量比例、碳量子点/膨润土水分散液的质量浓度、及碳量子点/膨润土水分散液和烯基丁二酸酐的体积比均会对所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的乳化效果、稳定性和施胶效率产生影响；所以，为了使荧光烯基丁二酸酐施胶乳液达到良好的乳化效果、稳定性和施胶效率，本发明将碳量子点和膨润土的质量比例限定为1:5~3:1，将碳量子点/膨润土水分散液的质量分数限定为5%，将碳量子点/膨润土水分散液与烯基丁二酸酐的体积比限定为2:5~8:1。在此条件下，所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其液滴平均粒径为3-6.5μm，按照GB/T5405—2002测试施胶度为82-91s，放置24小时没有水相或油相析出。更优选的，碳量子点和膨润土的质量比例为1:2~2:1，碳量子点/膨润土水分散液与烯基丁二酸酐的体积比为1:2~3:1。

采用不同方法制备的碳量子点表面具有不同数量的氨基和羧基，从而导致其对荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的乳化效果不同，制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液粒径分布不同，表面氨基数量越多，乳液的稳定性越高，粒径越小，施胶性能越强，并且乳液荧光性也越强。为了获取在激光共聚焦显微镜下能观察到绿色荧光的施胶纸张，同时也为了获取乳化效果和稳定性好的ASA施胶剂，本发明的碳量子点优选采用下述方法制备而成：将尿素与柠檬酸按照2~18:1的摩尔比混合加去离子水制成质量分数为10~50%的混合分散液，将混合分散液于200℃加热3小时后冷却到室温，然后再煮沸、离心分离、取上层透析得到提纯的碳量子点。其中，所用柠檬酸优选为无水柠檬酸。

上述碳量子点的制备过程中，所述尿素与柠檬酸的摩尔比例优选为6~9:1，所述混合分散液的质量分数为25~35%；在此条件下可以制备出表面含有较多氨基的高荧光性碳量子点；表面氨基数量越多，烯基丁二酸酐乳液的稳定性越高，粒径越小，施胶性和荧光性也越强。

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，优选采用下述方法制备而成：将碳量子点/膨润土水分散液于90℃回流加热搅拌6小时后冷却至室温，然后与烯基丁二酸酐混合、剪切搅拌均匀。

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的制备方法，将碳量子点和膨润土混合后加去离子水配制成碳量子点/膨润土水分散液；将碳量子点/膨润土水分散液于90℃回流加热搅拌6小时后冷却至室温，然后与烯基丁二酸酐混合、剪切搅拌得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液。

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的制备方法中，所述的烯基丁二酸酐与荧光碳量子点/膨润土水分散液的混合过程中，既可在搅拌作用下将油状的烯基丁二酸酐加到荧光碳量子点/膨润土水分散液中，也可将荧光碳量子点/膨润土水分散液加入到油状的烯基丁二酸酐中，但更为优选的方案是将烯基丁二酸酐滴加到荧光碳量子点/膨润土水分散液中。

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的制备方法中，剪切搅拌可由任何一种搅拌或机械剪切设备提供，要求搅拌速度大于6000pm，作为优选的，搅拌速度为10000~16000rpm，可得到粒径更小，乳液更稳定，施胶效果更好的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液。

有益效果

本发明的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，具备乳化性好、稳定性好、施胶效率高和荧光性的特点。碳量子点的用量少、无毒无污染且乳化成本低廉。制备工艺简单、不需要再添加任何表面活性剂、高分子聚电解质及染料型荧光剂。

具体实施方式

下述对比例和实施例中所用水，除有特殊说明，均为去离子水。

对比例1

将钠基膨润土加水配成质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机（FA200，上海弗鲁克流体机械制造有限公司，下同）在10000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₆的十六烯基丁二酸酐滴加到水分散液中，并控制水分散液与十六烯基丁二酸酐的体积比例为1:2，搅拌5分钟后得到烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径7μm，放置3小时后有相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光（450nm，下同）照射没有观察到荧光。将制备的烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器（瑞典BTG公司产，下同）上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆（打浆度43°SR，下同），ASA用量0.1%（对绝干浆，下同），CPAM用量0.03%（对绝干浆，下同），硫酸铝用量0.5%（对绝干浆，下同），测得纸页施胶度为47s（GB/T5405—2002，下同），施胶纸张在激光共聚焦显微镜（408nm，下同）下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

将对比例1和实施例1比较，说明碳量子点能够对膨润土起到协同乳化作用，并能提高稳定性和施胶效率。

对比例2

称取尿素与无水柠檬酸按照摩尔比9:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为30%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为1~5nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的绿色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为13720（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比1:1配成总质量分数为5%的水分散液，在室温条件下，用高速剪切乳化机在10000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₆的十六烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与十六烯基丁二酸酐的体积比例为1:2，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径8μm，放置2小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的绿色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.1%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为94s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

将对比例2和实施例1比较可以得出，加热回流步骤可提高施胶乳液的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例1

称取尿素与无水柠檬酸按照摩尔比9:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为30%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为1~5nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的绿色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为14220（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比1:1配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机（FA200，上海弗鲁克流体机械制造有限公司，下同）在10000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₆的十六烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与十六烯基丁二酸酐的体积比例为1:2，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径3~5μm，放置36小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光（450nm，下同）照射可以观察到强烈的绿色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器（瑞典BTG公司产，下同）上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆（打浆度43°SR，下同），ASA用量0.1%（对绝干浆，下同），CPAM用量0.03%（对绝干浆，下同），硫酸铝用量0.5%（对绝干浆，下同），测得纸页施胶度为92s（GB/T5405—2002，下同），施胶纸张在激光共聚焦显微镜（408nm，下同）下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例2

称取尿素与无水柠檬酸按照摩尔比2:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为10%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为4~10nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的蓝色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为6127（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比1:5配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机在6000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₂的十二烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与十二烯基丁二酸酐的体积比例为2:5，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径4.5~6μm，放置18小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的蓝色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.1%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为91s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例3

称取尿素与无水柠檬酸按照摩尔比6:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为35%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为2~5.5nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的蓝色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为9344（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比1:2配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机在8000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₄的十四烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与十四烯基丁二酸酐的体积比例为1:2，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径3.5~5.7μm，放置36小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的蓝色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.1%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为78s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例4

准确称取尿素与柠檬酸按照摩尔比12:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为40%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为1.5~3.2nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的绿色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为12354（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比2:1配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机在12000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₁₈的十八烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与十八烯基丁二酸酐的体积比例为1:3，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径4.2~5.5μm，放置20小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的绿色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.1%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为82s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例5

准确称取尿素与柠檬酸按照摩尔比15:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为45%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为2.2~4.1nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的绿色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为8990（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比3:1配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机在16000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₂₀的二十烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与二十烯基丁二酸酐的体积比例为1:6，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径4.9~6.5μm，放置24小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的绿色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.15%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为83s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

实施例6

准确称取尿素与柠檬酸按照摩尔比18:1的比例混合，加去离子水配成质量分数为50%的水分散液，搅拌均匀后装入高压反应釜中，200℃下加热3小时后，冷却到室温，所得产物经100℃煮沸，然后在20000rpm转速下高速离心去除下层大块杂质，取上层溶液用截留分子量为1000M的透析膜透析48小时，透析后得到粒径为2.2~5.5nm荧光碳量子点，105℃下烘干得到碳量子点固体粉末，其水分散液在可见光下呈淡黄色，在激发波长为365nm的紫外灯（8W）照射下可以发出明亮的绿色荧光，质量分数为0.25%的所得碳量子点乙醇溶液的荧光强度（PL）为7940（a.u）。将碳量子点与钠基膨润土按照质量比3:1配成总质量分数为5%的水分散液，在90℃下回流加热搅拌6小时，冷却至室温后，用高速剪切乳化机在20000rpm转速下搅拌，搅拌的同时将碳链长度为C₂₂的二十二烯基丁二酸酐滴加到碳量子点/膨润土水分散液中，并控制碳量子点/膨润土水分散液与二十二烯基丁二酸酐的体积比例为1:8，搅拌5分钟后得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，乳液平均粒径5~6.5μm，放置24小时无相体析出，乳液在荧光显微镜下经蓝光照射可以观察到明显的绿色荧光。将制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液进行纸张浆内施胶应用，测浆内施胶效果：在方形抄片器上抄纸，纸页在电热烘缸中烘干，定量60g/m²，浆料为漂白阔叶木浆，ASA用量0.15%，CPAM用量0.03%，硫酸铝用量0.5%，测得纸页施胶度为87s，施胶纸张在激光共聚焦显微镜下可以观察到绿色荧光。所制备的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液具有良好的稳定性、施胶性和荧光性。

Claims

1.一种荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，由碳量子点和膨润土加去离子水配成的碳量子点/膨润土水分散液，与烯基丁二酸酐混合而成；碳量子点和膨润土的质量比为1:5~3:1，碳量子点/膨润土水分散液的质量分数为5%，碳量子点/膨润土水分散液与烯基丁二酸酐的体积比为2:5~8:1。

2.根据权利要求1所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，碳量子点和膨润土的质量比例为1:2~2:1，碳量子点/膨润土水分散液与烯基丁二酸酐的体积比为1:2~3:1。

3.根据权利要求1所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，所述烯基丁二酸为十六烯基丁二酸酐或十八烯基丁二酸酐；所述的膨润土是层间金属阳离子为钠离子的钠基膨润土。

4.据权利要求1所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，所述碳量子点采用下述方法制备而成：将尿素与柠檬酸按照2~18:1的摩尔比混合加去离子水制成质量分数为10~50%的混合分散液，将混合分散液于200℃加热3小时后冷却到室温，然后再煮沸、离心分离、取上层透析得到提纯的碳量子点。

5.根据权利要求4所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，所述尿素与柠檬酸的摩尔比例优选为6~9:1，所述混合分散液的质量分数为25~35%。

6.根据权利要求4所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液，其特征在于，将碳量子点/膨润土水分散液于90℃回流加热搅拌6小时后冷却至室温，然后与烯基丁二酸酐混合、剪切搅拌均匀。

7.一种权利要求1～6中任意一项所述的荧光烯基丁二酸酐施胶乳液的制备方法，其特征在于，将碳量子点和膨润土混合后加去离子水配制成碳量子点/膨润土水分散液；将碳量子点/膨润土水分散液于90℃回流加热搅拌6小时后冷却至室温，然后与烯基丁二酸酐混合、剪切搅拌得到荧光烯基丁二酸酐施胶乳液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的烯基丁二酸酐与荧光碳量子点/膨润土水分散液的混合过程是将烯基丁二酸酐滴加到荧光碳量子点/膨润土水分散液中。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，剪切搅拌速度为10000~16000rpm。