CN104141259A - 一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂，包括以下重量份数的组分：10～15份的分散剂、5～8份的氧化剂、0.05～2份的引发剂、8～10份的硬单体、5～8份的软单体、2～3份的酸和50～80份的水。同时，本发明还公开了上述表面施胶剂的制备方法。本发明环保无污染、原料之间具有很好的相容性以及稳定性，大大提高了施胶后纸张的抗水性、表面强度，还能有效改善纸张的平滑度以及印刷性能；生产工艺简单，便于工业化生产，且生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂及其制备方法。
背景技术
随着造纸技术的发展，对纸张的性能要求也越来越高。表面施胶已成为解决纸张表面强度、抗水性、印刷适应性的主要研究方向。合成类苯丙表面施胶剂，主要以淀粉及其改性物、PVA、PMA等。但由于淀粉具有原料丰富、成本低廉、使用无毒无污染且可以化学改性的优点被广泛应用。其中阳离子木薯淀粉就是一种新型淀粉衍生物，在造纸工业中具有很好的使用效果，但改性后的淀粉具有分子量大，施胶后纸张耐水性、表面强度达不到特殊纸种的要求以及生产工艺复杂、施胶成本高等缺点。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂。
本发明的另一目的在于提供上述环保型阳离子苯丙表面施胶剂的制备方法。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂，包括以下重量份数的组分：10～15份的分散剂、5～8份的氧化剂、0.05～2份的引发剂、8～10份的硬单体、5～8份的软单体、2～3份的酸和50～80份的水。
其中，所述表面施胶剂还可以包括以下重量份数的组分：0～3份的功能单体和0～1份的阳离子单体；所述功能单体主要为松香，所述阳离子单体为聚二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
其中，上述分散剂为环保型阳离子木薯淀粉或改性淀粉。
其中，上述氧化剂为过硫酸铵或双氧水。
其中，上述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
其中，上述硬单体为苯乙烯。
其中，上述软单体为丙烯酸丁酯。
其中，上述酸为冰醋酸。
制备上述任一环保型阳离子苯丙表面施胶剂的方法，包括以下步骤：
(1)取软、硬单体或软、硬单体和功能单体进行充分混合后备用；
(2)将引发剂与水按质量比例0.5:4～6制成引发剂水溶液；
(3)将分散剂与水按质量比10:50～60进行充分混合后，加入氧化剂以及50％的引发剂水溶液(即一半的引发剂水溶液)，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；
(4)保温结束，加入酸或酸和阳离子单体，并分别进行单体混合物以及另外50％的引发剂水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；
(5)加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；
(6)降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
其中，步骤4为制备方法的核心之处，在酸性条件下，加入阳离子单体，在提高产品阳离子度的同时控制产品粘度，进而增加产品稳定性以及使用性能。
有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：
1、采用的阳离子木薯淀粉为分散剂，具有环保无污染的优点；
2、采用双氧水对淀粉进行氧化降粘、改性，可使产品具有很好的相容性以及稳定性；
3、大大提高了施胶后纸张的抗水性、表面强度，还能有效改善纸张的平滑度以及印刷性能；
4、生产工艺简单，便于工业化生产，且生产成本低。
具体实施方式
实施例1：
取重量份数10份的木薯淀粉、8份的过硫酸铵、1份的过硫酸钠、9份的苯乙烯、7份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、70份的水、3份的松香和1份的聚二甲基二烯丙基氯化铵待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香进行充分混合后备用；将过硫酸钠与水按质量比例0.5:5制成过硫酸钠水溶液；将木薯淀粉与水按质量比10:60进行充分混合后，加入过硫酸铵以及50％的过硫酸钠水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸和聚二甲基二烯丙基氯化铵，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸钠水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
实施例2：
取重量份数15份的改性淀粉、5份的双氧水、0.5份的过硫酸钾、8份的苯乙烯、5份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、80份的水待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯进行充分混合后备用；将过硫酸钾与水按质量比例0.5:5制成过硫酸钾水溶液；将改性淀粉与水按质量比10:50进行充分混合后，加入双氧水以及50％的过硫酸钾水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸，并分别进行软单体以及另外50％的过硫酸钾水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
实施例3：
取重量份数12份的木薯淀粉、6份的过硫酸铵、2份的过硫酸钠、10份的苯乙烯、8份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、70份的水、2份的松香和1份的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香进行充分混合后备用；将过硫酸钠与水按质量比例0.5:5制成过硫酸钠水溶液；将木薯淀粉与水按质量比10:50进行充分混合后，加入过硫酸铵以及50％的过硫酸钠水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸钠水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
实施例4：
取重量份数13份的改性淀粉、7份的双氧水、0.05份的过硫酸铵、9份的苯乙烯、6份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、79份的水、1份的松香和1份的聚二甲基二烯丙基氯化铵待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香进行充分混合后备用；将过硫酸铵与水按质量比例0.5:6制成过硫酸铵水溶液；将改性淀粉与水按质量比10:60进行充分混合后，加入双氧水以及50％的过硫酸铵水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸和聚二甲基二烯丙基氯化铵，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸铵水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
实施例5：
取重量份数11份的改性淀粉、8份的过硫酸铵、1份的过硫酸钠、10份的苯乙烯、6份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、65份的水待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯进行充分混合后备用；将过硫酸钠与水按质量比例0.5:4制成过硫酸钠水溶液；将改性淀粉与水按质量比10:55进行充分混合后，加入过硫酸铵以及50％的过硫酸钠水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸钠水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。实施例6：
取重量份数14份的木薯淀粉、6份的双氧水、0.5份的过硫酸钾、8份的苯乙烯、5份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、75份的水、2份的松香待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香进行充分混合后备用；将过硫酸钾与水按质量比例0.5:5制成过硫酸钾水溶液；将木薯淀粉与水按质量比10:50进行充分混合后，加入双氧水以及50％的过硫酸钾水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸钾水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
实施例7：
取重量份数10份的改性淀粉、7份的过硫酸铵、0.05份的过硫酸钾、10份的苯乙烯、6份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、51份的水和1份的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯进行充分混合后备用；将过硫酸钾与水按质量比例0.5:4制成过硫酸钾水溶液；将改性淀粉与水按质量比10:50进行充分混合后，加入过硫酸铵以及50％的过硫酸钾水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；保温结束，加入冰醋酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，并分别进行单体混合物以及另外50％的过硫酸钾水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
Claims (10)
1.一种环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：10～15份的分散剂、5～8份的氧化剂、0.05～2份的引发剂、8～10份的硬单体、5～8份的软单体、2～3份的酸和50～80份的水。
2.根据权利要求1所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，还包括以下重量份数的组分：0～3份的功能单体和0～1份的阳离子单体；所述功能单体主要为松香，所述阳离子单体为聚二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
3.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述分散剂为环保型阳离子木薯淀粉或改性淀粉。
4.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸铵或双氧水。
5.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
6.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述硬单体为苯乙烯。
7.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述软单体为丙烯酸丁酯。
8.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述功能单体为松香。
9.根据权利要求1或2所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂，其特征在于，所述酸为冰醋酸。
10.制备上述任一权利要求所述的环保型阳离子苯丙表面施胶剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取软、硬单体或软、硬单体和功能单体进行充分混合后备用；
(2)将引发剂与水按质量比例0.5:4～6制成引发剂水溶液；
(3)将分散剂与水按质量比10:50～60进行充分混合后，加入氧化剂以及50％的引发剂水溶液，升温至80～90℃进行保温反应0.5～1h；
(4)保温结束，加入酸或酸和阳离子单体，并分别进行单体混合物以及另外50％的引发剂水溶液滴加，滴加温度80～90℃，控制滴加时间1～3h；
(5)加料完毕后，控制温度80～90℃保温反应2～3h；
(6)降温至50℃以下，用200目网过滤，出料，得到乳白色阳离子苯丙表面施胶剂。
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