[發(fā)明專利]造紙用涂料分散劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910196772.6
• 申請(qǐng)日: 2009-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101705637A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施曉旦;李改霞;王養(yǎng)臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號(hào): D21H19/58
• 分類號(hào): D21H19/58;C08F20/06;C08F2/38
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂料用分散劑及其制備方法。

背景技術(shù)

造紙中的涂料的一個(gè)主要指標(biāo)是固含量，追求更高固含量是紙用涂料的目標(biāo)，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(shí)降低分散液粘度。但是，這兩者是互相矛盾的。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(jī)的引進(jìn)和銅版紙的發(fā)展，對(duì)分散劑質(zhì)和量的要求愈來(lái)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(shí)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(jiàn)的分散劑尚不能滿足人們的需求。

聚丙烯酸鈉通途廣泛，不同的引發(fā)劑及用量，不同的聚合條件(時(shí)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(yīng)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之間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(qiáng)，電離度很大，保護(hù)膜與水中的鈉離子吸引力很小，使得顆粒完全被負(fù)電荷包圍，阻礙了顆粒聚沉，體系的流動(dòng)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(guò)控制引發(fā)劑用量和鏈轉(zhuǎn)移劑，合成相對(duì)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(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀、硫代硫酸鈉或鉀，或符合引發(fā)劑硫代硫酸鈉和過(guò)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(shí)必須蒸發(fā)，增加制備流程，生產(chǎn)成本高。因此，需要開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，分散性及適應(yīng)性廣、生產(chǎn)成本低的涂料用分散劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種造紙用涂料分散劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。

本發(fā)明的造紙用涂料分散劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將水與馬來(lái)酸酐混合溶解，然后加入總重量1/10-1/3的鏈轉(zhuǎn)移劑水溶液A、總重量1/10-1/3的引發(fā)劑水溶液B和總重量1/10-1/3的混合單體C在氮?dú)鈿夥罩校訜嶂?5-95℃；

所述的鏈轉(zhuǎn)移劑水溶液A的重量濃度為5-25％，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為次磷酸鈉、次磷酸銨或次磷酸鉀的一種；

所述的引發(fā)劑水溶液的重量濃度為2-25％，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀中的一種；

所述混合單體C為丙烯酸或者是丙烯酸和丙烯腈的混合物；

(2)同時(shí)滴加剩余的鏈轉(zhuǎn)移劑溶液A、剩余的引發(fā)劑溶液B和剩余的混合單體C，滴加時(shí)間為1-4個(gè)小時(shí)；

(3)然后85-95℃下反應(yīng)1-4個(gè)小時(shí)，而后冷卻至室溫，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)整溶液的pH值達(dá)7-8，即得造紙用涂料分散劑。

所述pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化銨或氫氧化鉀中一種，可配制成為重量濃度為40-50％；

各個(gè)組分的重量份數(shù)配比為：

丙烯酸????80-100份

馬來(lái)酸酐??0-15份

丙烯腈????0-5份

鏈轉(zhuǎn)移劑??2-5份

引發(fā)劑????1-10份

水????????65～170份

采用上述方法制備的造紙用涂料分散劑，重量固含量為42-50％。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果：分散劑水溶性好，使用，簡(jiǎn)單，分散劑用量少，但獲得的涂料分散液粘度低。采用次磷酸鹽作為鏈轉(zhuǎn)移劑，不需要溶劑的回收，有利于環(huán)境保護(hù)，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明造紙用涂料分散劑與目前的造紙用涂料分散劑相比，在相同濃度分散液中，分散劑使用量更小，就可以使分散液濃度更低。如固含量為70％的碳酸鈣，本發(fā)明分散劑用量在為2.3％(固含量40％)時(shí)即可達(dá)到最低粘度值29cps，而市場(chǎng)上常用的聚丙烯酸鈉類分散劑用量達(dá)3.6％(固含量為40％)時(shí)的最低粘度值達(dá)34cps。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

1克過(guò)硫酸銨與20克去離子水混合溶解后，得溶液A；

2克次磷酸鈉與20克去離子水混合溶解后，得溶液B；

80克丙烯酸與5克丙烯腈混合均勻，得混合單體C；