[發(fā)明專利]陽離子表面施膠劑乳液的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710018073.3
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN101328237A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈一丁;張永欣;費(fèi)貴強(qiáng);王海花
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西邦希化工有限公司;陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C08F220/10
• 分類號: C08F220/10;C08F2/44;C08F2/22;C08K5/19;D21H21/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚合物表面施膠劑的制備方法，尤其涉及一種陽離子表面施膠劑乳液的制備方法。

背景技術(shù)

目前，聚合物表面施膠劑主要有苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、苯乙烯-丙烯酸共聚物水溶液(SAA)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液共聚物(SAE)、水性聚氨酯膠乳(PUD)等幾類。

聚合物表面施膠劑在制備過程中需要有機(jī)溶劑或表面活性劑，起泡性較高。例如：苯乙烯-馬來酸酐共聚物和苯乙烯-丙烯酸共聚物水溶液，即是通過有機(jī)溶劑聚合法制備的，其對制造環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境都會(huì)造成一定的污染，影響操作、使用者的身體健康。

現(xiàn)有的聚合物表面施膠劑不能兼顧紙產(chǎn)品的表面強(qiáng)度、耐折性以及耐溶劑性能等。雖然可以減少漿內(nèi)添加劑的用量，但由于其分子主鏈多為直鏈，不存在活性基團(tuán)，仍抑制了表面施膠完全代替漿內(nèi)施膠，使二次纖維的應(yīng)用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種陽離子表面施膠劑乳液的制備方法，其解決了常規(guī)聚合物表面施膠劑不能兼顧表面強(qiáng)度、耐折性及耐溶劑性能，抑制了表面施膠完全代替漿內(nèi)施膠，使二次纖維應(yīng)用范圍受到限制的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種陽離子表面施膠劑乳液的制備方法，其實(shí)現(xiàn)步驟主要包括：

(I)將高分子膠體穩(wěn)定劑與水按1∶1-9的質(zhì)量比混合均勻，得到高分子膠體穩(wěn)定劑溶液A，所述的高分子膠體穩(wěn)定劑為聚乙烯醇或羥甲基纖維素；

(II)制備改性高分子膠體穩(wěn)定劑B；

(i)在60-95℃，向高分子膠體穩(wěn)定劑溶液A中加入陽離子醚化劑；高分子膠體穩(wěn)定劑溶液A與陽離子醚化劑的質(zhì)量比為100∶1-100，所述的陽離子醚化劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨或2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨；

(ii)用堿調(diào)pH值至7-14后，反應(yīng)0.5-5小時(shí)；

(iii)用酸調(diào)pH值至1-6，制得改性高分子膠體穩(wěn)定劑B；

(III)將乙烯基單體與自交聯(lián)單體按1∶0.01-1的質(zhì)量比混合均勻，制得溶液C，所述乙烯基單體是由通式①表示的丙烯酸酯類單體或由通式②表示的苯乙烯類單體：

①

①式中的R₁代表氫原子或甲基，M₁代表烷基；

②

②式中的R₂代表氫原子或甲基；

(IV)將水與水溶性引發(fā)劑按1∶0.002-1的質(zhì)量比混合均勻，得到引發(fā)劑水溶液D；

(V)將改性高分子膠體穩(wěn)定劑B與水可根據(jù)實(shí)際需要按100∶80-5000的質(zhì)量比混合均勻，得到溶液E；

(VI)在50℃-90℃，將陽離子單體、溶液C以及引發(fā)劑水溶液D滴加到溶液E中，滴加時(shí)間為0.5-4小時(shí)；繼續(xù)保溫、反應(yīng)1-4小時(shí)，得陽離子表面施膠劑乳液；其中，溶液C中所含乙烯基單體與陽離子單體的質(zhì)量比為1∶0.01-1，所述的陽離子單體是甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、對-乙烯基芐基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化芐季銨或二烯丙基二甲基氯化銨中的一種或其中二至多種以任意比例的混合。

上述步驟(VI)中，將陽離子單體、溶液C以及引發(fā)劑水溶液D滴加到溶液E中，還可采用如下步驟：

(i)在50℃-90℃，將陽離子單體、部分溶液C以及部分引發(fā)劑水溶液D滴加到溶液E中；滴加時(shí)間為1-60分鐘；繼續(xù)反應(yīng)0.5-3小時(shí)，得種子乳液F；其中，溶液C質(zhì)量占總量的50-100％，引發(fā)劑水溶液D質(zhì)量占總量的0.02-50％；

(ii)在50-90℃，向種子乳液F滴加剩余的溶液C及剩余的引發(fā)劑水溶液D，滴加時(shí)間0.5-3小時(shí)；

(iii)保溫2-3小時(shí)，得到陽離子表面施膠劑乳液。

上述自交聯(lián)單體可采用由通式③表示的自交聯(lián)單體：

③

式③中的R₃代表氫原子或甲基，R₄代表烷基。

上述高分子膠體穩(wěn)定劑與水混合的質(zhì)量比以采用1∶5-9為宜；所述聚乙烯醇的醇解度以10％-99％為宜；所述高分子膠體穩(wěn)定劑溶液A與陽離子醚化劑的質(zhì)量比以采用100∶1-50為宜；所述的用堿調(diào)pH值以將pH值調(diào)至9-14，反應(yīng)2-3小時(shí)為宜；所述的用酸調(diào)pH值是將pH值調(diào)至4-6為宜；所述乙烯基單體與自交聯(lián)單體混合的質(zhì)量比1∶0.05-0.5為宜；所述水與水溶性引發(fā)劑混合的質(zhì)量比以1∶0.2-0.6為宜。