[發明專利]陽離子苯丙類表面施膠劑的制備方法

有效

• 申請號: 201110130827.0
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102230301A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 時留新;周波;何濱;陳誠
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H19/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

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技術領域

本發明屬于造紙化學品領域，具體涉及一種造紙用表面施膠劑，其與氧化淀粉配合能有效的提高紙張的強度和抗水性，且表面施膠劑起泡性極低。

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背景技術

紙張的表面施膠，其目的是提高紙張的表面性能和紙張的印刷性能。目前合成的表面施膠劑主要可分為三種類型：（1）、水溶性聚合物表面施膠劑（SMA及SAA類），其是采用有機溶劑作為介質的聚合溶液，缺點是對環境和使用者帶來一定的污染；（2）、聚合物水分散液表面施膠劑（SAE類），采用乳液聚合，介質為水，環保以及抗水性好，缺點是起泡性高，需配合一定的消泡劑；（3）、聚氨酯水分散液表面施膠劑（PUD類），抗水性好，對紙張的強度提高顯著，缺點是價格昂貴，制作工藝復雜，影響因素較多。合成的表面施膠劑與纖維的結合力是聚乙烯醇的100倍，與傳統的施膠劑相比紙張具有更好的印刷型，施膠性，挺度和平滑度。

水分散體或者乳液，一般需要用乳化劑來穩定，否則容易引起結塊，但也由此帶來了乳液的抗水性能差和起泡性高的問題。CN?101177923A公開了一種苯丙乳液表面施膠劑，其應用了傳統的乳液聚合工藝，雖然具有一定的抗水性，但是存在施膠劑的起泡性問題。JP?306690/2006提供一種即使對不含有內添施膠劑的紙也能提高施膠效果并且可以進行在少量的有機溶劑中的溶液聚合從而提高生產率的陽離子表面施膠劑，但其與硫酸鋁的配合穩定性存在問題。

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發明內容

解決的技術問題：本發明針對以上現有技術的不足和缺陷，提出一種具有極低起泡性和極好抗水性的表面施膠劑的制備方法，特別適合瓦楞紙板的表面施膠。

技術方案：本發明的目的通過以下技術方案實現：

陽離子苯丙類表面施膠劑的制備方法，制備步驟為，以質量份計：苯丙類高分子乳化劑a的合成：水溶性溶劑100份，苯乙烯20-60份，甲基丙烯酸酯5-20份，叔胺類甲基丙烯酸酯5-20份，在油溶性引發劑的存在下采用溶液聚合制得，聚合物加入冰醋酸中和，然后加入去離子水將固含量調至10%-30%；陽離子水性聚氨酯類高分子乳化劑b的合成：多元醇真空脫水，加入異氰酸酯及催化劑進行預聚反應，合成含異氰酸酯封端的預聚體，然后加入叔胺擴鏈劑擴鏈，用溶劑調節粘度，加入冰醋酸中和，用去離子水調節固含量為10%-30%；表面施膠劑的合成：在上述高分子乳化劑a或b，或者含a、b總質量濃度10-30%的混合液中，加入季銨化試劑，再用質量濃度0.1-1%的水溶性引發劑進行乳液聚合，聚合單體為由30-70%的苯乙烯和30-70%的甲基丙烯酸酯組成的混合物。

所述的水溶性溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、甲酸或乙酸。

所述的甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸異辛酯；叔胺類甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。

所述的油溶性引發劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰；水溶性引發劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸鹽-亞硫酸氫鈉、雙氧水-硫酸亞鐵、雙氧水-甲醛次硫酸氫鈉、雙氧水-抗壞血酸或水溶性偶氮類引發劑。

所述的多元醇為分子量在100-5000之間的聚丙二醇，聚乙二醇，聚四氫呋喃聚醚，聚酯多元醇，聚己內酯多元醇或聚碳酸酯多元醇中的一種或幾種的混合物。

所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫，辛酸亞錫，三乙胺，二亞乙烯三胺中的一種或幾種的混合物。

所述的異氰酸酯為MDI，甲苯二異氰酸酯，HDI，PAPI，異氟爾酮二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。

所述的叔胺擴鏈劑為N-甲基二乙醇胺、N，N二甲基乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。

所述的調節粘度的溶劑為丙酮，丁酮，N,N-二甲基甲酰胺，甲基吡咯烷酮中的一種或幾種的混合物。

所述的季銨化試劑為環氧氯丙烷、溴乙烷或芐基氯。

有益效果：與現有技術相比，本發明技術具有以下優點

（1）本發明中含有的有機溶劑少，安全環保；

（2）本發明不需要小分子乳化劑即可達到穩定，乳液的起泡性極低，穩定性好；

（3）本發明具有陽離子性，與淀粉或改性淀粉的相容性極好，能顯著改善紙張的表面性能和印刷性。

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具體實施方式

實施例1