[發(fā)明專利]一種造紙用涂料分散劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910037069.0
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN101481889A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 顏進華;陳廣嚴;許杰林;陳曉明;崔益智
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: D21H19/48
• 分類號: D21H19/48;D21H19/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 裘 暉

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于化學合成領域，特別涉及一種造紙用涂料分散劑及其制備 方法。

背景技術(shù)

造紙中涂料質(zhì)量的一個主要指標是固含量，追求更高固含量是紙用涂 料的目標，而限制的因素就是顏料分散液濃度。人們希望在提高分散液濃 度的同時降低分散液粘度。但是，這兩者是相互矛盾的。分散劑是解決上 述兩者矛盾的途徑之一。分散劑可在力作用下將干粉或塊狀的顏料分散為 均勻穩(wěn)定的懸浮液，以利于與涂料中其它成分均勻地混合及防止已分散的 顏料顆粒由于電荷因素重新絮凝。隨著高濃度涂布機的引進和銅版紙的發(fā) 展，對分散劑質(zhì)和量的要求愈來愈高。另外，好的分散劑不但提高涂料固 含量，降低涂料粘度，同時涂布后減少水份蒸發(fā)，節(jié)約能源，提高產(chǎn)量。 目前，市面上常見的分散劑尚不能滿足人們的需求。

聚丙烯酸鈉用途廣泛，不同的引發(fā)劑及用量，不同的聚合條件(時間、 溫度、pH等)，單體濃度，還有鏈轉(zhuǎn)移劑種類及用量等諸多因素都影響最 后產(chǎn)品的分子量，因而不同的聚丙烯酸鈉產(chǎn)品性能也不同，用途也相應變 化。分子量在1000～5000的低分子量聚丙烯酸鈉主要起分散作用，特別是 分子量在2000～3000的聚丙烯酸鈉在造紙工業(yè)中能降低高、濃涂料的粘度， 使之有良好的流變性。其作用原理為：分子親水性很強，電離度很大，保 護膜與水中的鈉離子吸引力很小，使得顆粒完全被負電荷包圍，阻礙了顆 粒間聚沉，體系的流動性提高。

聚丙烯酸鈉由丙烯酸單體聚合而成的，造紙上使用的低分子量聚丙烯 酸鈉的工藝一般采用溶液聚合法，通過控制引發(fā)劑用量和鏈轉(zhuǎn)移劑，合成 相對分子質(zhì)量較低的聚丙烯酸。在制成的聚丙烯酸水溶液中，加入濃氫氧 化鈉溶液獲得聚丙烯酸鈉鹽。常用的引發(fā)劑為過硫酸銨/鈉/鉀、硫代硫酸 鈉/鉀，或復合引發(fā)劑硫代硫酸鈉和過硫酸銨，常用的鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇。 由于異丙醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑時必須進行蒸發(fā)，增加制備流程，生產(chǎn)成本高。 研究表明，鏈轉(zhuǎn)移劑為次磷酸鈉，也可制得聚丙烯酸鈉，但是得到的產(chǎn)物 聚丙烯酸鈉分子量不適合作為造紙用涂料分散劑使用。使用次磷酸鈉為鏈 轉(zhuǎn)移劑的溶液聚合法中，化學原料的濃度、反應時間、反應溫度以及脫水 方法都是影響最終產(chǎn)物聚丙烯酸鈉分子量的重要影響因素。到目前為止， 還沒有以次磷酸鈉作為鏈轉(zhuǎn)移劑獲得的聚丙烯酸鈉作為造紙用涂料分散 劑的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種能 提高顏料分散液濃度或降低顏料分散液粘度的造紙用涂料分散劑。

本發(fā)明的另一目的還在于提供上述分散劑的制備方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種造紙用涂料分散劑，其組 分配比為：次磷酸鈉?????1～4

??????過硫酸銨?????1～10

??????丙烯酸單體???100

??????蒸餾水???????80～100；

以上所述組分均為質(zhì)量份數(shù)計。

上述造紙用涂料分散劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)1～4質(zhì)量份數(shù)次磷酸鈉用蒸餾水A配制成質(zhì)量百分濃度為10～ 30％的次磷酸鈉溶液；

(2)1～10質(zhì)量份數(shù)過硫酸銨用蒸餾水B配制成質(zhì)量百分濃度為10～ 30％的過硫酸銨溶液；

(3)取步驟(2)的過硫酸銨溶液的總體積的1/5～1/3與100質(zhì)量份 丙烯酸單體總體積的1/5～1/3，分別同時滴加于步驟(1)的次磷酸鈉溶液 中，之后再加入蒸餾水C混勻；加熱至65℃～70℃，調(diào)整為保溫狀態(tài)；

(4)接著，繼續(xù)將剩余的過硫酸銨溶液與剩余的丙烯酸單體分別同 時滴加到步驟(3)溶液中，1小時內(nèi)滴完；

(5)滴完后，于65℃～70℃保溫反應2～3.5小時；接著，冷卻至室 溫，用NaOH中和，使溶液pH達7～8；此時產(chǎn)物為略帶黃色的透明溶液， 將其減壓脫水或在水浴中蒸發(fā)脫水，得到白色固體，即得造紙用涂料分散 劑；所述蒸餾水A、蒸餾水B和蒸餾水C相加總量為80～100質(zhì)量份數(shù)。

所述造紙用涂料分散劑的固含量為100％。

為了更好地實施本發(fā)明，NaOH優(yōu)選質(zhì)量百分濃度為40％的NaOH。

本發(fā)明分散劑除可用于造紙用涂料的分散劑外，還可用做陶瓷、采礦 等的分散劑。