[發明專利]一種陽離子松香/AKD中性施膠劑的制備方法

無效

• 申請號: 200910023760.3
• 申請日: 2009-09-01
• 公開（公告）號: CN101649580A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 李小瑞;沈一丁;費貴強;李剛輝;王海花;任天日
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H17/62;D21H17/45
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于化學領域，特別涉及一種陽離子松香/AKD中性施膠劑的制備方法。

背景技術

隨著膠版印刷技術的現代化，對紙張的質量要求日益提高，中堿性紙張的需求量亦逐漸增加。與酸性施膠相比，中性施膠不論在提高紙張白度、改善印刷適應性、降低綜合成本，還是市場和用戶的青睞程度來講，其優勢愈加明顯。

烷基烯酮二聚物(AKD)是一種反應性較強的中堿性施膠劑，已在國內紙廠得到廣泛使用。AKD的反應官能基與紙張纖維羥基發生酯化反應生成β-酮基酯，并與纖維架鍵結合，而憎水性長鏈烷基轉向紙面，形成疏水層，使紙張具有防水性和施膠效果。傳統AKD乳液基本以陽離子淀粉和一些小分子表面活性劑作為乳化劑，由此制得的AKD乳液都存在多泡及穩定性差等缺點。

松香是一種豐富的可再生型資源。松香含有非極性的三環菲骨架和極性羧基，可賦予紙張耐水耐油性，故一直被用作漿內施膠劑，常用于酸性造紙。松香膠類施膠劑價格低、施膠效果好，且松香類施膠劑的紙張回收較非松香膠類容易，目前仍被國內多數紙廠使用。但是，酸性造紙產生的三廢污染嚴重，對環境影響巨大。

發明內容

本發明目的是克服現有技術的不足之處，提供一種陽離子松香/AKD中性施膠劑的制備方法。本制備方法得到的中性施膠劑具有優良的穩定性、施膠效果好，而且提高了紙張施膠度，降低了膠料成本。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)將苯乙烯、丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺及其衍生物、陽離子單體和助溶劑按(1-2)∶(1-2)∶(1-4)∶(1-2)∶(2-5)的質量比混合制得體系A；

所述的丙烯酰胺及其衍生物為丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺中的一種或一種以上任意比例的混合物

2)在50-85℃下，向體系A中加入油溶性引發劑，其中油溶性引發劑與乙烯基共聚單體的質量比為1-10∶100，繼續保溫反應3-6小時，得到體系B，所述的乙烯基共聚單體為苯乙烯、丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺及其衍生物和陽離子單體；

3)然后向體系B中加水，調節體系固含量至15-20％，既得陽離子高分子表面活性劑C；

4)于反應器中加入陽離子高分子表面活性劑C、松香、AKD，其中陽離子高分子表面活性劑C與松香、AKD的質量比為(5-20)∶(2-10)∶(1-4)，升高溫度至80-100℃，待松香、AKD熔融后，攪拌15-40分鐘，在攪拌下加入80-100℃的熱水分散調節固含量至30-40％，即制得陽離子松香/AKD亞穩定乳液D，將亞穩定乳液D經20-30MPa均質后，冷卻至30℃以下，即制得固含量為30-40％的穩定的陽離子松香/AKD中性施膠劑。

本發明的丙烯酸酯類單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯和(甲基)丙烯酸羥丙酯中的一種或一種以上任意比例的混合物；

所述的陽離子單體為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、二烯丙基二甲基氯化銨或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一種或一種以上任意比例的混合物；

所述的助溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮；

所述的油溶性引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過氧化二苯甲酰。

本發明制備過程中不使用小分子表面活性劑和陽離子淀粉，有利于環境保護和應用效果的提高。陽離子高分子表面活性劑帶有即親油又親水的雙親結構，陽離子高分子表面活性劑在油-水界面上吸附形成牢固的雙親膜，有利于提高乳液的穩定性。本發明制備的陽離子松香/AKD中性施膠劑具有較強的陽離子性能，顆粒帶有陽電荷，有助于留著并與紙纖維結合，且陽離子高分子表面活性劑本身亦具有一定的施膠增效作用，因此大大提高乳液穩定性能和施膠性能。

具體實施方式

實施例1：

1)將苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和N，N-二甲基甲酰胺按1∶2∶1∶2∶5的質量比混合制得體系A；

2)在50℃下，向體系A中加入偶氮二異丁腈，其中偶氮二異丁腈與乙烯基共聚單體的質量比為1∶100，繼續保溫反應5小時，得到體系B，所述的乙烯基共聚單體為苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨；

3)然后向體系B中加水，調節體系固含量至15％，既得陽離子高分子表面活性劑C；