一種漿內施膠劑乳液及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種漿內施膠劑乳液及其制備方法，制備方法包括如下步驟：將陽離子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌均質，加入硫酸鋁，即可獲得漿內施膠劑乳液。所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，制得所需求的陽離子聚合物。本發明專利技術的漿內施膠劑乳液是一種能滿足造紙涂料用高性能、環保的產品。該產品在應用于紙張的漿內施膠，能明顯改善紙張的疏水性，降低Cobb值及提高紙張表面強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種乳液，尤其涉及一種漿內施膠劑乳液及其制備方法和應用。
技術介紹
紙張主要由親水的纖維素纖維組成，因此大部分紙張以水作為介質抄造，并通過添加適量施膠劑賦予紙張一定的抗水性能。紙張施膠劑一般為不溶于水的兩親性物質，通過其親水基團與纖維素纖維的反應、結合，促使施膠劑大分子在紙張中定向，即大疏水性基團朝外直接降低紙張表面能，賦予紙張抗水性。目前施膠劑多以水包油型乳狀液的形式添加到抄紙系統中，并在乳化中盡量減少低分子表面活性劑的用量，因為低分子表面活性劑不僅可提高紙張吸水性能，降低施膠劑的施膠效率，其所產生的泡沫也對紙機運轉性能和成紙的質量也均具有干擾作用。烯基琥珀酸酐是造紙工業中常用的施膠劑之一，具有反應活性高、易水解的特點，一般在施膠之前利用淀粉或高分子聚合物和少量表面活性劑現場乳化，減少其水解對紙張抗水性和抄紙過程的不利影響，提高烯基琥珀酸酐的施膠效率。中國專利CN201110368172.0披露了一種親水型納米二氧化鈦或鋰皂石分散在去離子水中，與聚合硫酸鋁溶膠混合，作為水相，烯基琥珀酸酐作為油相，將水相與油相混合均勻得到的施膠液，然而，由于親水性物質的加入，使其對ASA的抗水作用有所降低。可見，目前的施膠劑在實際應用過程中仍然存在很多問題，一種更加優異的施膠機是本領域迫切需要的。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的弊端，本專利技術提供了一種表面施膠劑乳液及其制備方法和應用。一方面，本專利技術的主題是一種漿內施膠劑乳液的制備方法，其特征在于，將陽離子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌均質，加入硫酸鋁，即可獲得漿內施膠劑乳液；其中，所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物。在本專利技術的一個優選實施例中，所述漿內施膠劑乳液的制備方法包括：步驟1：將陽離子聚合物和水混合，在50～70℃，攪拌速度為8000～10000rpm/min；步驟2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌時間為5～15分鐘，在10～25MPa條件下均質；步驟3：降溫至10～30℃，加入硫酸鋁混合均勻，即可獲得漿內施膠劑乳液。其中，所述漿內施膠劑乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度為5～80mPa.s，pH為2～4。其中，各個組分及其重量配比包括：所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物，具體地，所述陽離子聚合物的制備方法，包括如下步驟：步驟1：(甲基)苯乙烯，備用；步驟2：將陽離子單體和10份水混合，完全溶解，備用；步驟3：將2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽和10份水混合，完全溶解，備用；步驟4：將130～430份水加入反應釜，升溫至60-95℃。加入步驟3中的2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽水溶液，然后在60℃～95℃條件下滴加步驟1混合單體和步驟2中的陽離子單體溶液1～3小時；步驟5：60～95℃保溫1～2小時。保溫結束加入表面活性劑，繼續攪拌10分鐘。降溫至25℃,過濾。所得的陽離子聚合物。其中，所述陽離子聚合物的重量固含量為20～40％，pH＝2～6。各組分及其重量配比包括：其中，所述陽離子單體選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨、丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨、二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種；所述的表面活性劑，選自十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨中的至少一種。第二方面，本專利技術的主題是一種上述所述制備方法制備得到的漿內施膠劑乳液。第三方面，本專利技術的主題是一種上述所述漿內施膠劑乳液的應用，其主要用于紙張的漿內施膠。本專利技術人發現，采用高電荷的陽離子共聚物作為ASA的乳化劑，能夠明顯提高施膠液的應用效果，提高紙張的表面強度及降低Cobb值，這可能由于強陽離子系統中的陽離子能夠與紙張纖維表面的羥基、羧基有離子鍵結合，提高紙張的表面強度。同時，不用傳統的改性淀粉作為乳化劑，減少了施膠劑的親水組分，改善了紙張的吸水值。在施膠劑體系中加入少量的甲基(苯乙烯)疏水性單體組成，能夠與ASA起一定的協同作用，明顯改善紙張的吸水性。在體系中加入少量的硫酸鋁，可以減少ASA的水解，與陽離子聚合物、ASA有一定協同作用，提高紙張的抗水性。本專利技術的漿內施膠劑乳液是一種能滿足造紙涂料用高性能、環保的產品。該產品在應用于紙張的漿內施膠，能明顯改善紙張的疏水性，降低Cobb值及提高紙張的表面強度。具體實施方式本專利技術提供了一種漿內施膠劑乳液的制備方法，其特征在于，將陽離子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌均質，加入硫酸鋁，即可獲得漿內施膠劑乳液；其中，所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物。在本專利技術的一個優選實施例中，所述漿內施膠劑乳液的制備方法包括：步驟1：將陽離子聚合物和水混合，在50～70℃，攪拌速度為8000～10000rpm/min；步驟2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌時間為5～15分鐘，在10～25MPa條件下均質；步驟3：降溫至10～30℃，加入硫酸鋁混合均勻，即可獲得漿內施膠劑乳液。其中，所述漿內施膠劑乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度為5～80mPa.s，pH為2～4。其中，各個組分及其重量配比包括：所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物，具體地，所述陽離子聚合物的制備方法，包括如下步驟：步驟1：(甲基)苯乙烯，備用；步驟2：將陽離子單體和10份水混合，完全溶解，備用；步驟3：將2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽和10份水混合，完全溶解，備用；步驟4：將130～430份水加入反應釜，升溫至60-95℃。加入步驟3中的2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽水溶液，然后在60℃～95℃條件下滴加步驟1混合單體和步驟2中的陽離子單體溶液1～3小時；步驟5：60～95℃保溫1～2小時。保溫結束加入表面活性劑，繼續攪拌10分鐘。降溫至25℃,過濾。所得的陽離子聚合物。其中，所述陽離子聚合物的重量固含量為20～40％，pH＝2～6。各組分及其重量配比包括：其中，所述陽離子單體選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季銨、丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨、二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種；所述的表面活性劑，選自十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨中的至少一種。本專利技術還提供了一種上述所述制備方法制備得到的漿內施膠劑乳液。本專利技術還提供了一種上述所述漿內施膠劑乳液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種漿內施膠劑乳液的制備方法，其特征在于，將陽離子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌均質，加入硫酸鋁，即可獲得漿內施膠劑乳液；其中，所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′?偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物。

【技術特征摘要】
1.一種漿內施膠劑乳液的制備方法，其特征在于，將陽離子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌均質，加入硫酸鋁，即可獲得漿內施膠劑乳液；其中，所述陽離子聚合物是以陽離子單體、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散體，該制備方法，以2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽為引發劑，使用上述混合單體進行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性劑，得到需要的陽離子聚合物。2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述漿內施膠劑乳液的制備方法包括：步驟1：將陽離子聚合物和水混合，在50～70℃，攪拌速度為8000～10000rpm/min；步驟2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，攪拌時間為5～15分鐘，在10～25MPa條件下均質；步驟3：降溫至10～30℃，加入硫酸鋁混合均勻，即可獲得漿內施膠劑乳液。3.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述漿內施膠劑乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度為5～80mPa.s，pH為2～4。4.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，各個組分及其重量配比包括：5.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述陽離子聚合物的制備方法，包括如下步驟：步驟1：(甲基)苯乙烯，備用；步驟2：將陽離子單體和10份水混合，完全溶解，備用；步驟3：將2,2′-偶氮雙(脒基丙基)二鹽酸鹽和10份水混合，完全溶解，備用；步驟4：將130～430份水加入反應釜，升溫至60-95℃。加入步驟3中的 2,2′-偶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：施曉旦，尹東華，
申請(專利權)人：上海東升新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31