CN109957066A - 一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法，包括如下步骤：将油溶剂和乳化剂混合，得到混合液A；将丙烯酰胺、阳离子单体、功能性单体、反应抑制剂、交联剂、乙二胺四乙酸二钠和水混合，得到混合液B；将混合液B加入混合液A中，乳化得稳定乳液；向所述稳定乳液中加入引发剂进行反向乳液聚合，反应结束后得到所述阳离子干强剂。本发明方法制备得到的阳离子干强剂具有粘度低、散热好、反应快、产物分子量分布窄的特点，可大幅度提高纸张抗张强度、内结合强度，同时其环压强度及耐破指数显著提高。同时，采用反相乳液聚合的工艺，有效的降低了反应过程中放热升温，大大降低了凝胶点的产生。

Description

一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法
技术领域
本发明涉及干强剂制备领域，具体涉及采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法。
背景技术
我国木材资源不足，造纸工业主要以麦草、芦苇、稻草、蔗渣、竹子、棉杆、龙须草等。植物为原料，与木材相比，这些原料纤维短，强度差。我国目前的造纸工业正由酸性抄造系统向中性甚至弱碱性转变，高pH值下生产，可以使用更多种填料，但高填料含量会使纸的强度损失。另外，由于世界木桨短缺，废纸的二次利用逐渐受到重视，但纤维的多次重复利用会影响其强度。因此要想发展我国造纸工业，必须加强高效增强剂的开发应用，尤其是开发与草类纤维配套的草桨造纸增强剂。现有干强剂不但配方搭配不合理、耗能高，而且其使用效果不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。
本发明是通过如下的技术方案实现的：
一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法，包括如下步骤：
步骤一，将油溶剂和乳化剂混合，得到混合液A；
步骤二，将丙烯酰胺、阳离子单体、功能性单体、反应抑制剂、交联剂、乙二胺四乙酸二钠和水混合，得到混合液B；
步骤三，将混合液B加入混合液A中，乳化得稳定乳液；
步骤四，向所述稳定乳液中加入引发剂进行反向乳液聚合，反应结束后得到所述阳离子干强剂。
作为优选的技术方案，各组分的重量份数如下：
水的用量没有特别限定，本领域技术人员应能根据各组分的分散混合情况、乳液聚合的充分性以及最终产品的固含量需要进行调节。优选的，水的用量为50-150份。
作为优选的技术方案，步骤一中将油溶剂和乳化剂混合后，加热到45-55℃，使乳化剂完全溶于油溶剂中。
作为优选的技术方案，步骤三的乳化时间为0.1-1小时。
作为优选的技术方案，步骤四中反向乳液聚合的反应温度为50-75℃，反应时间为2-4小时。
作为优选的技术方案，所述油溶剂选自煤油、邻二甲苯、己烷、环己烷、正庚烷、异构石蜡、异链烷烃和汽油中的一种或一种以上；
作为优选的技术方案，所述乳化剂为Span20(山梨醇酐单月桂酸酯)、Span80(山梨醇酐单油酸醋)、Tween60(聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯)、Tween80(聚氧乙烯山梨醇酐单有酸酯)、十八烷醇基聚氧乙烯醚、异十三醇聚氧乙烯醚、苄基二甲基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述阳离子单体选自(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、二烯丙基二甲基氯化胺和二甲氨基丙基丙烯酰胺中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述功能性单体选自软单体、硬单体和疏水性单体中的一种或一种以上。
作为进一步优选的技术方案，所述功能性单体选自丙烯酸轻乙酯、丙烯酸轻丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述反应抑制剂选自亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、正十二硫醇、叔十二硫醇、琉基乙酸、琉基乙醇和异丙醇中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述交联剂选自甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、N，N一二烯丙基丙烯酰胺、N，N一二甲基丙烯酰胺二乙烯基单体和三乙烯基单体中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过溴酸钠、过氧化氢、过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰和叔丁基过氧化氢中的一种或一种以上。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、采用本发明方法和一定的单体配比及合理工艺后，可以得到大幅度提高纸张抗张强度、内结合强度的阳离子干强剂，同时其环压强度及耐破指数显著提高。
2、制备的阳离子干强剂具有粘度低、散热好、反应快、产物分子量分布窄的特点。
3、采用反相乳液聚合的工艺，有效的降低了反应过程中放热升温，大大降低了凝胶点的产生。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行阐述，但并不限制本发明。
实施例1：
将500份煤油、5份Span20加入到反应釜中，加热到50度，使Span20完全溶于煤油中；将80份丙烯酰胺、15份(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、7份丙烯酸烷基酯、0.3份亚硫酸氢钠、1份双丙酮丙烯酰胺、0.3份乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)溶解于适量水中得到一定浓度的水溶液，并快速加入反应釜中，继续搅拌乳化1h，待得到稳定的乳液后，加入一定量的用适量水溶解的过硫酸钾，在反应釜中恒温(70度)反应4h，反应结束后即得到均匀稳定的聚合乳液产品，经过破乳处理后，得到固体阳离子干强剂。
实施例2
将500份己烷、5份Span80加入到反应釜中，加热到50度，使Span80完全溶于己烷中；将80份丙烯酰胺、15份二烯丙基二甲基氯化胺、7份甲基丙烯酸甲酯、0.3份硫代硫酸钠、1份N，N一二烯丙基丙烯酰胺、0.3份乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)溶解于适量水中得到一定浓度的水溶液，并快速加入反应釜中，继续搅拌乳化1h，待得到稳定的乳液后，加入一定量的用适量水溶解的过硫酸钾，在反应釜中恒温(70度)反应4h，反应结束后即得到均匀稳定的聚合乳液产品，经过破乳处理后，得到固体阳离子干强剂。
实施例3
将400份煤油、4份Span20加入到反应釜中，加热到50度，使Span20完全溶于煤油中；将64份丙烯酰胺、12份(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、5.6份丙烯酸烷基酯、0.25份亚硫酸氢钠、0.8份双丙酮丙烯酰胺、0.24份乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)溶解于适量水中得到一定浓度的水溶液，并快速加入反应釜中，继续搅拌乳化1h，待得到稳定的乳液后，加入一定量的用适量水溶解的过硫酸钾，在反应釜中恒温(70度)反应4h，反应结束后即得到均匀稳定的聚合乳液产品，经过破乳处理后，得到固体阳离子干强剂。
对比例：
在反应釜中依次加入水405g、丙烯酰胺120g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化按16g、亚甲基双丙烯酰胺0.08g、疏基乙醇1g、丙烯酸轻丙酯4g、丙烯酸乙酯2g和二苯甲酮1g搅拌均匀，将反应釜反复抽真空通氮2-3次，然后维持通氮，将反应釜温度升至85℃，加入过氧化钠，基本保持恒温的情况下反应1.5小时，之后开始每隔20分钟取样进行粘度测试，粘度达到4500mP*S后停止反应，加入液碱(32％)1.5g调节pH至4-6，最后加入对苯二酚0.02g，加水调节固含量至20士1％。
应用实施例
1、设计抄造定量150g/m2
2、加料顺序为：浆+阳离子干强剂+APAM(300ppm)+微粒子(400ppm)
3、阳离子干强剂的添加量：1.6‰、2.4‰、3.2‰(干/干)按15％固含量折10.7、16、21.3Kg/t纸(湿/干)。
4、称取浆料，加入阳离子干强剂搅拌2分钟，再加入APAM、微粒子各搅拌2分钟，用LABTECH73-62半自动纸页成型器抄纸、LABTECH 73-50标准纸页压榨机压榨后，自然风干，然后检测纸张的定量、抗张强度、环压强度、耐折度、内结合强度、耐破度。其结果见表1所示：
表1
从表中应用结果可以看出，使用本发明制备的阳离子干强剂，在抗张强度、抗张指数、环压强度、环压指数、耐破度、耐破指数、内结合强度都要好于对比例，很大程度提升了阳离子干强剂增强效果，对废纸的二次利用有重要作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种采用反相乳液聚合制备阳离子干强剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将油溶剂和乳化剂混合，得到混合液A；
步骤二，将丙烯酰胺、阳离子单体、功能性单体、反应抑制剂、交联剂、乙二胺四乙酸二钠和水混合，得到混合液B；
步骤三，将混合液B加入混合液A中，乳化得稳定乳液；
步骤四，向所述稳定乳液中加入引发剂进行反向乳液聚合，反应结束后得到所述阳离子干强剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各组分的重量份数如下：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油溶剂选自煤油、邻二甲苯、己烷、环己烷、正庚烷、异构石蜡、异链烷烃和汽油中的一种或一种以上；所述乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单油酸醋、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单有酸酯、十八烷醇基聚氧乙烯醚、异十三醇聚氧乙烯醚、苄基二甲基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的一种或一种以上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳离子单体选自(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、二烯丙基二甲基氯化胺和二甲氨基丙基丙烯酰胺中的一种或一种以上。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能性单体选自软单体、硬单体和疏水性单体中的一种或一种以上。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功能性单体选自丙烯酸轻乙酯、丙烯酸轻丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯中的一种或一种以上。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应抑制剂选自亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、正十二硫醇、叔十二硫醇、琉基乙酸、琉基乙醇和异丙醇的一种或一种以上。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联剂选自甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、N，N一二烯丙基丙烯酰胺、N，N一二甲基丙烯酰胺二乙烯基单体和三乙烯基单体中的一种或一种以上。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过溴酸钠、过氧化氢、过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰和叔丁基过氧化氢的一种或一种以上。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤一中将油溶剂和乳化剂混合后，加热到45-55℃，使乳化剂完全溶于油溶剂中；步骤三的乳化时间为0.1-1小时；步骤四中反向乳液聚合的反应温度为50-75℃，反应时间为2-4小时。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11535985B2 (en) 2019-07-01 2022-12-27 Kemira Oyj Method for manufacture of paper or board and paper or board obtained by the method
US11976418B2 (en) 2021-10-12 2024-05-07 Kemira Oyj Starch fixation and retention in recycled fiber systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359408A (zh) * 1999-07-07 2002-07-17 纳尔科化学公司 高分子量两性离子聚合物
CN102206301A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 苏州瑞普工业助剂有限公司 一种快速溶解的油包水型阳离子聚丙烯酰胺乳液制备方法
CN103665258A (zh) * 2013-11-25 2014-03-26 康吉诺（北京）科技有限公司 一种造纸用干强剂的制备方法及其应用
CN103788315A (zh) * 2014-01-15 2014-05-14 江苏富淼科技股份有限公司 一种两性油包水反相乳液的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359408A (zh) * 1999-07-07 2002-07-17 纳尔科化学公司 高分子量两性离子聚合物
CN102206301A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 苏州瑞普工业助剂有限公司 一种快速溶解的油包水型阳离子聚丙烯酰胺乳液制备方法
CN103665258A (zh) * 2013-11-25 2014-03-26 康吉诺（北京）科技有限公司 一种造纸用干强剂的制备方法及其应用
CN103788315A (zh) * 2014-01-15 2014-05-14 江苏富淼科技股份有限公司 一种两性油包水反相乳液的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李明艳: "阳离子丙烯酰胺共聚物反相乳液的合成研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库，工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11535985B2 (en) 2019-07-01 2022-12-27 Kemira Oyj Method for manufacture of paper or board and paper or board obtained by the method
US11976418B2 (en) 2021-10-12 2024-05-07 Kemira Oyj Starch fixation and retention in recycled fiber systems

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