一種表膠增強劑及其制備方法技術

本發明專利技術屬于造紙助劑領域，尤其涉及一種表膠增強劑及其制備方法，其表膠增強劑包括聚乙烯醇、N?羥甲基丙烯酰胺、親水性單體、疏水性單體、陽離子單體、引發劑、交聯劑、乳化劑、水。本發明專利技術表膠增強劑分子中含有大量的羥基、羧基等功能基團，可強力附著在纖維上，提高纖維間的結合強度，同時具有自交聯成網狀結構功能，提高了增強劑與增強劑之間，以及增強劑與纖維和填料間的作用力，提高增強劑的作用效果；其良好的成膜性可減少表膠向紙內的遷移，提高紙張的表面強度，避免出現掉毛掉粉現象；利用本發明專利技術中的制備方法能夠彌補原紙高加填技術和高比例配用短纖維原料（如二次纖維）所帶來的原紙強度下降的缺陷，提高紙張的灰分，降低成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于造紙助劑領域，尤其涉及一種表膠增強劑及其制備方法。
技術介紹
紙張表面施膠劑是一類涂布于紙張表面，用于紙張物理性能的增強的化學助劑。目前紙張表面施膠劑主要有淀粉類、聚乙烯醇、羧甲基纖維素（CMC）、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯類等多種，生產上為了增加使用效果，有時還將兩種或兩種以上膠料混合使用。聚乙烯醇成膜性好，成膜強度高，但是價格貴，且易滲透。CMC粘度高，不易配制成較高濃度的膠液，并且要增加蒸煮設備。聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯類的施膠劑處理紙張后，紙張的表面強度不夠，印刷過程中容易出現掉毛掉粉的現象。
技術實現思路
本專利技術針對上述的問題，設計了一種可明顯改善紙張的物理性能，且穩定性好，抗雜離子干擾能力強的表膠增強劑及其制備方法。為了達到上述目的，本專利技術采用的技術方案為，一種表膠增強劑，其特征在于，所述表膠增強劑由以下質量份數的組分制成：作為優選，所述親水性單體由甲基丙烯酸和衣康酸組成；所述甲基丙烯酸：衣康酸為1:1。作為優選，所述疏水性單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯的一種或多種。作為優選，所述陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。作為優選，所述引發劑為水溶性偶氮引發劑，所述水溶性偶氮引發劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽的一種或多種。作為優選，所述交聯劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯。一種制備表膠增強劑的方法，具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至92~97℃之間攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在8~12%之間）；b、將引發劑配制成5~10%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在40~50℃條件下攪拌，升溫至75~85℃之間，得到預乳化液B；d、反應釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至60~70℃之間，滴加引發劑溶液，滴加時間為1~1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預乳化液B、陽離子單體、交聯劑加入到反應釜中，攪拌升溫至70~80℃，滴加余下的引發劑溶液，滴加時間為30~60min，滴加完成后，保溫反應1~3h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果在于，1、本專利技術表膠增強劑分子中含有大量的羥基、羧基等功能基團，可強力附著在纖維上，提高纖維間的結合強度，具有自交聯成網狀結構功能，提高了增強劑與增強劑之間，以及增強劑與纖維和填料間的作用力，提高增強劑的作用效果；其良好的成膜性可減少表膠向紙內的遷移，提高紙張的表面強度，避免出現掉毛掉粉現象；2、利用本專利技術中的制備方法能夠彌補原紙高加填技術和高比例配用短纖維原料（如二次纖維）所帶來的原紙強度下降的缺陷，提高紙張的灰分，降低成本。3、本專利技術表膠增強劑可配合使用碳酸鈣。在施膠過程中使用時碳酸鈣直接加入儲膠槽中（攪拌均勻），保證紙張品質的基礎上有效提高紙張灰分，降低生產成本。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為表膠增強劑輸送的流程圖；以上各圖中，1.表膠增強劑；2.螺桿泵；3.表膠儲存槽；4.輸送管道。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本專利技術的上述目的、特征和優點，下面結合實施例對本專利技術做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本專利技術，但是，本專利技術還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本專利技術并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。針對文化用紙的需求，通過分子設計，選擇幾種功能單體，通過共聚和接枝改性方法，得到分子中含有親水基團和疏水基團的聚合物乳液，即表膠增強劑。該聚合物不僅具有很好的成膜性，而且具有自交聯成網狀結構功能，提高了增強劑與增強劑之間，以及增強劑與纖維和填料間的作用力，提高增強劑的作用效果，可明顯改善紙張的強度性能，滿足紙張涂布及施膠的需求。增強劑聚合物鏈上引入陰陽離子單體，抗雜離子干擾能力強，適應復雜的造紙環境。本專利技術的實施例中的引發劑選用偶氮二異丁基脒鹽酸鹽，疏水性單體則選用苯乙烯。實施例1聚乙烯醇15份N-羥甲基丙烯酰胺15份親水性單體18份疏水性單體18份陽離子單體25份引發劑3份交聯劑3份乳化劑3份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至95℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含控制在10%）；b、將引發劑配制成8%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在40℃條件下攪拌，升溫至80℃，得到預乳化液B；d、反應釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至70℃，滴加引發劑溶液，滴加時間為1h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預乳化液B、陽離子單體、交聯劑加入到反應釜中，攪拌升溫至80℃，滴加余下的引發劑溶液，滴加時間為60min，滴加完成后，保溫反應2h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例2聚乙烯醇18份N-羥甲基丙烯酰胺16份親水性單體15份疏水性單體20份陽離子單體18份引發劑4份交聯劑4份乳化劑5份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至96℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在9%）；b、將引發劑配制成7%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在45℃條件下攪拌，升溫至80℃，得到預乳化液B；d、反應釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至60℃，滴加引發劑溶液，滴加時間為1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預乳化液B、陽離子單體、交聯劑加入到反應釜中，攪拌升溫至70℃，滴加余下的引發劑溶液，滴加時間為45min，滴加完成后，保溫反應1.5h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例3聚乙烯醇20份N-羥甲基丙烯酰胺12份親水性單體18份疏水性單體15份陽離子單體22份引發劑5份交聯劑5份乳化劑3份水500份；制備方法具體包括以下步驟：a、將固體聚乙烯醇與水混合，常溫攪拌0.5h，升溫至94℃攪拌溶解，保溫至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液A（固含量控制在11%）；b、將引發劑配制成9%的水溶液；c、將乳化劑、水、疏水性單體混合，在50℃條件下攪拌，升溫至85℃，得到預乳化液B；d、反應釜中加入水、N-羥甲基丙烯酰胺、親水性單體，攪拌混合均勻，升溫至65℃之間，滴加引發劑溶液，滴加時間為1.5h；e、滴加完成后，將剩余乳化劑、聚乙烯醇溶液A、預乳化液B、陽離子單體、交聯劑加入到反應釜中，攪拌升溫至80℃，滴加余下的引發劑溶液，滴加時間為60min，滴加完成后，保溫反應1h；f、冷卻至室溫，過濾制得成品。實施例制備的表膠增強劑性能指標如表1所示表1項目實施例1實施例2實施例3外觀淡乳白色液體淡乳白色液體淡乳白色液體粘度（cps，25℃）420380412pH值5.55.45.5固含量（%）20.620.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表膠增強劑，其特征在于，所述表膠增強劑由以下質量份數的組分制成：。

【技術特征摘要】
1.一種表膠增強劑，其特征在于，所述表膠增強劑由以下質量份數的組分制成：。2.根據權利要求1所述的一種表膠增強劑，其特征在于，所述親水性單體由甲基丙烯酸和衣康酸組成；所述甲基丙烯酸：衣康酸為1:1。3.根據權利要求1所述的一種表膠增強劑，其特征在于，所述疏水性單體為苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯的一種或多種。4.根據權利要求1所述的一種表膠增強劑，其特征在于，所述陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。5.根據權利要求1所述的一種表膠增強劑，其特征在于，所述引發劑為水溶性偶氮引發劑，所述水溶性偶氮引發劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽的一種或多種。6.根據權利要求1所述的一種表膠增強劑，其特征在于，所述交聯劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯。7.一種制備權利要求1中表膠...

【專利技術屬性】
技術研發人員：仲亞杰，張聰，荊蒙蒙，王士平，
申請(專利權)人：山東源根化學技術研發有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37