CN113756128B - 一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂及其制备方法 - Google Patents

一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，包括以下步骤：采用海藻酸钠、壳聚糖对纳米氧化硅进行改性制得改性纳米氧化硅；制备聚合物接枝改性磷石膏晶须；将玉米淀粉和盐酸溶液混合加热搅拌，之后滴加氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温糊化处理，之后降温，并加入十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙烯酯、聚合物接枝改性磷石膏晶须、改性纳米氧化硅和过硫酸钾，搅拌反应，得到造纸用施胶剂。本发明制得的施胶剂不仅施胶效果好，且能很好的提高纸张的表面强度。

Description

一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂及 其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸助剂技术领域，具体涉及一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂及其制备方法。
背景技术
近年来，表面施胶剂的开发和应用备受国内外造纸业的关注。市场产品主要包括淀粉、聚乙烯醇以及合成共聚物。其中，合成共聚物产品使用效率高、效果佳，得到了迅速发展，国内外对该类产品的开发研究也比较多，但是合成中均使用有机溶剂或小分子乳化剂，会影响产品使用效果，且对操作环境会产生不利影响。因此，开发一种新型环保型表面施胶剂，是表面施胶技术发展的一个重要方面。
申请号为CN201010001257.0的专利提供了一种乳液型造纸用表面施胶剂，其中，所述乳液型造纸用表面施胶剂由聚合物分散体(D)及水溶性铝类化合物(E)组成，所述的聚合物分散体(D)通过将由疏水性单体(A)组成的乙烯基单体在阳离子水溶性聚合物(B)和/或阳离子表面活性剂(C)存在下聚合得到，其中，所述疏水性单体(A)为选自苯乙烯类、非离子的(甲基)丙烯酸酯类及(甲基)丙烯腈构成的组中的至少一种。申请号为CN201810026162.0的专利提供了一种新型造纸施胶剂的制备方法，属于造纸施胶剂的技术领域，包括以下步骤：A、按重量份数计，取硬脂酸60-80份，二乙醇胺2-3份，二乙烯三胺6-14份，于140-220℃反应4？6h，降温，得到反应料液，备用；B、按重量份数计，取水100份，淀粉2-10份，混合、糊化后，降温至50℃，得糊化淀粉液，或取水100份，高分子聚合物0.5-10份，混合、升温至50℃，得混合液；向糊化淀粉液或混合液中加入步骤A所得反应料液5-14份，加入复合表面活性剂0.2-1份，滴加环氧氯丙烷3-10份，升温至70℃，保温反应2-5小时，加水5份，降温，得到造纸施胶剂。由上述现有技术可知，目前施胶剂的施胶效果虽然很好，但是对纸张表面强度改善的研究较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂及其制备方法，本发明采用磷石膏晶须、纳米氧化硅颗粒对基体进行改性，纳米氧化硅采用海藻酸钠、壳聚糖联合修饰，磷石膏晶须表面接枝聚合物；本发明制得的施胶剂不仅施胶效果好，且能很好的提高纸张的表面强度。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米氧化硅分散液、壳聚糖溶液混合后研磨处理，然后加入海藻酸钠溶液中继续研磨处理，最后将制得的混合液逐滴加入到氯化钙溶液中，搅拌交联反应，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将磷石膏晶须加入到乙醇和去离子水的混合溶液中，超声分散处理，然后加入硅烷偶联剂，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，水浴条件下搅拌反应，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将改性磷石膏晶须在十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在去离子水中，搅拌分散处理，加热，之后加入引发剂、丙烯酸丁酯，持续搅拌，得到的胶乳加入过量氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将玉米淀粉和盐酸溶液混合加热搅拌，之后滴加氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温糊化处理，之后降温，并加入十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙烯酯、聚合物接枝改性磷石膏晶须、改性纳米氧化硅和过硫酸钾，搅拌反应，得到造纸用施胶剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述纳米氧化硅分散液的浓度为0.2-0.3g/ml，壳聚糖溶液的浓度为0.05-0.06g/ml，海藻酸钠溶液的浓度为0.02-0.03g/ml，氯化钙溶液的浓度为0.05g/ml，纳米氧化硅分散液、壳聚糖溶液、海藻酸钠溶液的体积比为10:1：(1-2)。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述研磨处理是采用活塞间歇高压均化器进行研磨，研磨时首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述搅拌交联反应的温度为室温，搅拌转速为3000-5000转/分，搅拌交联反应时间为10-15min。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述磷石膏晶须的平均直径为3-5μm，其长径比为50-100，所述硅烷偶联剂为KH570；所述磷石膏晶须、硅烷偶联剂的质量比为1：(0.03-0.05)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述搅拌反应的温度为45-55℃，反应时间为1.5-2.5h。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述引发剂为过硫酸钾，所述氯化钙溶液的浓度为3-5wt％，所述改性磷石膏晶须、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、丙烯酸丁酯的质量比为10：(0.5-1)：0.1：(12-15)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，搅拌分散处理的时间为10-20min，持续搅拌的温度为65-75℃，持续搅拌的时间为1-2h。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述盐酸溶液的浓度为0.5mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为10mol/L，玉米淀粉、盐酸溶液、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙烯酯、聚合物接枝改性磷石膏晶须、改性纳米氧化硅、过硫酸钾的用量比为50g：120ml：(1.5-2.5)g：(10-15)ml：(3-5)g：2g：(0.25-0.35)g。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述加热搅拌的温度为55-65℃，加热搅拌的时间为1-2h；所述升温糊化处理的温度为80-85℃，升温糊化处理的时间为30min；所述搅拌反应是首先55-65℃下搅拌反应30-40min，然后升温至70-75℃下，搅拌反应1-2h，最后升温至80-85℃下搅拌反应30-40min。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明采用纳米氧化硅和磷石膏晶须对淀粉基体进行改性，其可作为一种非共价交联剂来促进大分子网络结构的形成，从而提高施胶剂的粘结性能。为了改善施胶剂中各组分的相容性，本发明采用壳聚糖、海藻酸钠对纳米氧化硅表面进行包覆改性，在氧化硅表面形成杂化生物分子层，有效改善了纳米氧化硅的疏水性。本发明采用硅烷偶联剂对磷石膏晶须表面进行改性，然后在改性后的磷石膏晶须表面原位接枝聚丙烯酸丁酯，制得的聚合物接枝改性的磷石膏晶须分散性好。本发明制得的施胶剂分散性好，强度高。
本发明还加入了醋酸乙烯酯对淀粉进行接枝改性，进一步改善了施胶剂的施胶性能。本发明以磷石膏晶须、纳米氧化硅为改性填料，成本低，制得的施胶剂具有更好的表面粘合能力和耐水性，且制备简单，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
(1)将30ml浓度为0.2g/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.05g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入3ml浓度为0.02g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、3000转/分的条件下搅拌交联反应10min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.3g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，50℃水浴条件下搅拌反应1.5h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将10g改性磷石膏晶须在0.5g十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在50ml去离子水中，搅拌分散处理10min，加热至65℃，之后加入0.1g过硫酸钾、12g丙烯酸丁酯，持续搅拌1h，得到的胶乳加入过量浓度为3wt％的氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至55℃搅拌1h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至80℃糊化处理30min，之后降温，并加入1.5g十二烷基苯磺酸钠、10ml丙烯酸乙烯酯、3g聚合物接枝改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅和0.25g过硫酸钾，首先在55℃下搅拌反应30min，然后升温至70℃下，搅拌反应1h，最后升温至80℃下搅拌反应30min，得到造纸用施胶剂。
实施例2
(1)将30ml浓度为0.2g/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.05g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入4ml浓度为0.02g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、3500转/分的条件下搅拌交联反应10min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.35g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，50℃水浴条件下搅拌反应2h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将10g改性磷石膏晶须在0.7g十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在50ml去离子水中，搅拌分散处理20min，加热至70℃，之后加入0.1g过硫酸钾、13g丙烯酸丁酯，持续搅拌1h，得到的胶乳加入过量浓度为3.5wt％的氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至60℃搅拌1h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至80℃糊化处理30min，之后降温，并加入2g十二烷基苯磺酸钠、10ml丙烯酸乙烯酯、3.5g聚合物接枝改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅和0.3g过硫酸钾，首先在60℃下搅拌反应30min，然后升温至70℃下，搅拌反应1h，最后升温至80℃下搅拌反应30min，得到造纸用施胶剂。
实施例3
(1)将30ml浓度为0.25/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.05g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入5ml浓度为0.025g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、4000转/分的条件下搅拌交联反应15min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.4g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，50℃水浴条件下搅拌反应2h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将10g改性磷石膏晶须在0.8g十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在50ml去离子水中，搅拌分散处理20min，加热至70℃，之后加入0.1g过硫酸钾、12-15g丙烯酸丁酯，持续搅拌2h，得到的胶乳加入过量浓度为4wt％的氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至60℃搅拌2h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至80℃糊化处理30min，之后降温，并加入2g十二烷基苯磺酸钠、13ml丙烯酸乙烯酯、4g聚合物接枝改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅和0.25g过硫酸钾，首先在60℃下搅拌反应40min，然后升温至70℃下，搅拌反应2h，最后升温至80℃下搅拌反应40min，得到造纸用施胶剂。
实施例4
(1)将30ml浓度为0.3g/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.05g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入5ml浓度为0.02g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、4500转/分的条件下搅拌交联反应10min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.45g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，50℃水浴条件下搅拌反应2h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将10g改性磷石膏晶须在0.9g十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在50ml去离子水中，搅拌分散处理20min，加热至70℃，之后加入0.1g过硫酸钾、14g丙烯酸丁酯，持续搅拌2h，得到的胶乳加入过量浓度为4.5wt％的氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至60℃搅拌2h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至80℃糊化处理30min，之后降温，并加入2g十二烷基苯磺酸钠、14ml丙烯酸乙烯酯、4.5g聚合物接枝改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅和0.3g过硫酸钾，首先在60℃下搅拌反应40min，然后升温至70℃下，搅拌反应1.5h，最后升温至80℃下搅拌反应35min，得到造纸用施胶剂。
实施例5
(1)将30ml浓度为0.3g/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.06g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入6ml浓度为0.03g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、5000转/分的条件下搅拌交联反应15min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.5g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，55℃水浴条件下搅拌反应2.5h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将10g改性磷石膏晶须在1g十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在50ml去离子水中，搅拌分散处理20min，加热至75℃，之后加入0.1g过硫酸钾、15g丙烯酸丁酯，持续搅拌2h，得到的胶乳加入过量浓度为5wt％的氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至65℃搅拌2h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至85℃糊化处理30min，之后降温，并加入2.5g十二烷基苯磺酸钠、15ml丙烯酸乙烯酯、5g聚合物接枝改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅和0.35g过硫酸钾，首先在65℃下搅拌反应40min，然后升温至75℃下，搅拌反应2h，最后升温至85℃下搅拌反应40min，得到造纸用施胶剂。
对比例
(1)将30ml浓度为0.3g/ml的纳米氧化硅分散液、3ml浓度为0.06g/ml的壳聚糖溶液混合在活塞间歇高压均化器中，首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，然后加入6ml浓度为0.03g/ml的海藻酸钠溶液中继续在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次，最后将制得的混合液逐滴加入到浓度为0.05g/ml的氯化钙溶液中，室温、5000转/分的条件下搅拌交联反应15min，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将10g磷石膏晶须加入到30ml乙醇和20ml去离子水的混合溶液中，500W下超声分散处理30min，然后加入0.5g硅烷偶联剂KH570，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，55℃水浴条件下搅拌反应2.5h，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(4)将50g玉米淀粉和120ml浓度为0.5mol/L的盐酸溶液混合加热至65℃搅拌2h，之后滴加浓度为10mol/L氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温至85℃糊化处理30min，之后降温，并加入2.5g十二烷基苯磺酸钠、5g改性磷石膏晶须、2g改性纳米氧化硅，首先在65℃下搅拌反应40min，然后升温至75℃下，搅拌反应2h，最后升温至85℃下搅拌反应40min，得到造纸用施胶剂。
将上述实施例和对比例中制得的施胶剂涂覆与瓦楞原纸表面，干燥，测试纸张强度。测试方法如下。
1、纸张施胶度
按照GB/T5405-2002标准，采用液体渗透法进行测定。
2、纸张拉伸指数
按照GB/T1053-1998标准，采用纸与纸板抗张强度试验仪进行测定。
3、纸张环压指数
按照GB/T 2679-1995标准，采用电脑测控压缩试验仪进行测定。
测试结果如表1所示。
表1
施胶度，s 拉伸指数，N·m/g 环压指数，N·m/g
实施例1 28.58 51.25 13.61
实施例2 28.52 51.49 13.86
实施例3 28.61 51.55 13.69
实施例4 28.55 52.01 13.88
实施例5 25.58 51.92 13.86
对比例 17.22 35.06 7.36
从上述测试结果可以看出，本发明制得的施胶剂用于瓦楞原纸涂覆时，可有效改善纸张的强度，且本发明制得的施胶剂可以很好的渗透在瓦楞原纸内，提高瓦楞原纸纤维之间的结合力，进而改善纸张的性能。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将纳米氧化硅分散液、壳聚糖溶液混合后研磨处理，然后加入海藻酸钠溶液中继续研磨处理，最后将制得的混合液逐滴加入到氯化钙溶液中，搅拌交联反应，反应结束以后过滤，过滤得到的沉淀干燥处理，制得改性纳米氧化硅；
(2)将磷石膏晶须加入到乙醇和去离子水的混合溶液中，超声分散处理，然后加入硅烷偶联剂，并加入冰醋酸调节溶液pH至4-5，水浴条件下搅拌反应，反应结束后过滤，固体采用无水乙醇洗涤，制得改性磷石膏晶须；
(3)将改性磷石膏晶须在十二烷基苯磺酸钠的作用下分散在去离子水中，搅拌分散处理，加热，之后加入引发剂、丙烯酸丁酯，持续搅拌，得到的胶乳加入过量氯化钙溶液进行沉淀，然后过滤，采用无水乙醇洗涤固体，将固体干燥，制得聚合物接枝改性磷石膏晶须；
(4)将玉米淀粉和盐酸溶液混合加热搅拌，之后滴加氢氧化钠溶液调节反应体系pH至中性，然后升温糊化处理，之后降温，并加入十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙烯酯、聚合物接枝改性磷石膏晶须、改性纳米氧化硅和过硫酸钾，搅拌反应，得到造纸用施胶剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米氧化硅分散液的浓度为0.2-0.3g/ml，壳聚糖溶液的浓度为0.05-0.06g/ml，海藻酸钠溶液的浓度为0.02-0.03g/ml，氯化钙溶液的浓度为0.05g/ml，纳米氧化硅分散液、壳聚糖溶液、海藻酸钠溶液的体积比为10:1：(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述研磨处理是采用活塞间歇高压均化器进行研磨，研磨时首先在200bar的压力下循环10次，然后在500bar的压力下循环50次。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌交联反应的温度为室温，搅拌转速为3000-5000转/分，搅拌交联反应时间为10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述磷石膏晶须的平均直径为3-5μm，其长径比为50-100，所述硅烷偶联剂为KH570；所述磷石膏晶须、硅烷偶联剂的质量比为1：(0.03-0.05)。
6.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌反应的温度为45-55℃，反应时间为1.5-2.5h。
7.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述引发剂为过硫酸钾，所述氯化钙溶液的浓度为3-5wt％，所述改性磷石膏晶须、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、丙烯酸丁酯的质量比为10：(0.5-1)：0.1：(12-15)；所述搅拌分散处理的时间为10-20min，持续搅拌的温度为65-75℃，持续搅拌的时间为1-2h。
8.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述盐酸溶液的浓度为0.5mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为10mol/L，玉米淀粉、盐酸溶液、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酸乙烯酯、聚合物接枝改性磷石膏晶须、改性纳米氧化硅、过硫酸钾的用量比为50g：120ml：(1.5-2.5)g：(10-15)ml：(3-5)g：2g：(0.25-0.35)g。
9.根据权利要求1所述的一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述加热搅拌的温度为55-65℃，加热搅拌的时间为1-2h；所述升温糊化处理的温度为80-85℃，升温糊化处理的时间为30min；所述搅拌反应是首先55-65℃下搅拌反应30-40min，然后升温至70-75℃下，搅拌反应1-2h，最后升温至80-85℃下搅拌反应30-40min。
10.一种基于聚合物接枝改性磷石膏晶须增强的造纸用施胶剂，其特征在于，由权利要求1至9任一所述的方法制备而成。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115368099B (zh) * 2022-09-20 2023-09-12 中南安全环境技术研究院股份有限公司 一种环保型磷石膏基混凝土、装配式路面板及制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4016134A (en) * 1972-07-03 1977-04-05 Japan Atomic Energy Research Institute Novel composite comprising a special graft-copolymer
CN102367641A (zh) * 2011-09-29 2012-03-07 绿成包装集团有限公司 瓦楞纸表面水性增强剂
CN102852031A (zh) * 2012-09-07 2013-01-02 长沙理工大学 一种改性硫酸钙晶须造纸填料及其制备方法和应用
CN105452565A (zh) * 2013-08-08 2016-03-30 艺康美国股份有限公司 纳米晶纤维素和聚合物接枝的纳米晶纤维素用于在造纸工艺中增加保留率的用途
CN108976689A (zh) * 2018-07-30 2018-12-11 界首市鑫龙机械设备购销有限公司 一种改性玄武岩纤维-晶须增强的硅烷交联耐磨母粒的制备方法
CN111423621A (zh) * 2020-05-26 2020-07-17 贵州大学 一种聚合物接枝包覆改性硫酸钙晶须及其制备方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3028468B2 (ja) * 1996-10-21 2000-04-04 三洋化成工業株式会社 紙力増強剤組成物および紙用サイズ剤組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4016134A (en) * 1972-07-03 1977-04-05 Japan Atomic Energy Research Institute Novel composite comprising a special graft-copolymer
CN102367641A (zh) * 2011-09-29 2012-03-07 绿成包装集团有限公司 瓦楞纸表面水性增强剂
CN102852031A (zh) * 2012-09-07 2013-01-02 长沙理工大学 一种改性硫酸钙晶须造纸填料及其制备方法和应用
CN105452565A (zh) * 2013-08-08 2016-03-30 艺康美国股份有限公司 纳米晶纤维素和聚合物接枝的纳米晶纤维素用于在造纸工艺中增加保留率的用途
CN108976689A (zh) * 2018-07-30 2018-12-11 界首市鑫龙机械设备购销有限公司 一种改性玄武岩纤维-晶须增强的硅烷交联耐磨母粒的制备方法
CN111423621A (zh) * 2020-05-26 2020-07-17 贵州大学 一种聚合物接枝包覆改性硫酸钙晶须及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王月等.阳离子聚丙烯酸酯-二氧化硅复合乳液表面施胶剂的合成及应用.《中国造纸》.2016,第35卷(第01期),第12-16页. *
程等.壳聚糖改性石膏晶须及在造纸中的应用研究.《中国造纸》.2016,第35卷(第07期),第25-29页. *

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