[發明專利]增干強劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110457884.X
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102558446B
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 施曉旦;李改霞
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F220/34;C08F226/02;C08F220/14;C08F220/28;C08F220/06;C08B31/12;C08B31/18;D21H21/18
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種增干強劑及其制備方法和應用。

背景技術

我國的造紙原料主要是草漿，用其生產的紙和紙板的主要問題是強度 不高。目前生產的增干強劑主要是陽離子淀粉、陽離子聚丙烯酰胺、兩性 聚丙烯酰胺及接枝共聚物。由于紙機車速較快、一些特種紙的出現及印刷 機械改進等因素，上述助劑單獨使用往往不能同時滿足干強度和耐折性的 要求。

發明內容

本發明的目的在于公開一種增干強劑及其制備方法和應用，以克服現 有技術存在的上述缺陷。

本發明所述的增干強劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)淀粉的活化預處理；在0～5℃下，將干基淀粉加入堿和尿素的混 合水溶液，攪拌分散，得到淀粉糊；

所述的堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化銨等中的一種或兩種，重量 用量為干基淀粉的10-15％；

所述的尿素的加入量為干基淀粉的3-10％；

所述的淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉及馬鈴薯淀粉中的一種， 淀粉糊的重量含量為5-10％；

所述干基淀粉指的是不含水的淀粉；

(2)加入氧化劑和醚化劑，升溫至55-70℃，反應1-4小時，進行氧化 降解和陽離子化，得半透明粘稠液體，用中和劑調體系的pH至7-8；

所述的氧化劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨或高錳酸鉀中的一種； 加入量為干基淀粉重量的2-5％；

所述的醚化劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基-三乙基氯化 銨或十二烷基三甲基氯化銨中的一種，加入量為干基淀粉量的4-8％；

所述中和劑選自鹽酸、硫酸、磷酸或冰醋酸；

(3)通氮氣，加入丙烯酰胺，攪拌30-60分鐘后，升溫至80-90℃，同 時滴加混合單體和引發劑，滴加時間為15-30分鐘，滴加完畢后，反應1-2 個小時，得獲得所述的增干強劑，為乳白色略泛藍光粘性液體，固含量為 20±1％，粘度為30-100cps；

所述的干基淀粉與混合單體的重量比為：1.0∶3.0-4.0；

所述的混合單體為丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸酯和不飽和陽離子單體的 混合物，其中，各個單體的重量百分比為：

所述的丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯或丙 烯酸羥丙酯中的一種；

所述的不飽和陽離子單體是甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧 乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基三甲基氯化銨中的一種；

所述的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀及過硫酸鈉中的一種，加入量為混 合單體重量的3-6％。

本發明將陽離子淀粉即淀粉陽離子化和氧化后，加入丙烯酰胺、丙烯 酸、丙烯酸酯及不飽和陽離子單體進行接枝共聚，得到乳液性丙烯酸樹脂 接枝共聚陽離子淀粉增干強劑，能夠明顯增加紙或紙板的干強度和耐撕裂 度。本發明制備的增干強劑，成本低，生產工藝簡單，用于造紙濕部添加， 與其他類型的干強劑相比，能顯著提高紙張的干強度和耐撕裂度，同時具 有良好的成膜性和耐熱性。

具體實施方式

實施例1

(1)淀粉的活化預處理：在裝有攪拌、溫度計、通氣管道和加料通道 的四口燒瓶中，加入去離子水475g，在攪拌下加入2.5g氫氧化鈉、0.75g 尿素，置于冰浴中冷卻，加入干基淀粉25g，攪拌，得到均相的淀粉糊，重 量濃度為5％；

(2)攪拌下加熱升溫至55℃，加入0.5g的氧化劑過硫酸鈉和1g?3-氯-2- 羥丙基三甲基氯化銨，進行氧化降解和陽離子化，反應4個小時后，得到 半透明粘稠液體，用鹽酸調體系的pH值至7.0；

(3)通氮氣，加入丙烯酰胺85g、丙烯酸3g、甲基丙烯酰氧乙基三甲 基氯化銨10g及丙烯酸甲酯2g及引發劑過硫酸銨6g，升溫至85℃反應2 個小時后，冷卻至25℃，得其增干強劑，測其粘度為40cps，固含量為20.1％

實施例2

(1)淀粉的活化預處理：在裝有攪拌、溫度計、通氣管道和加料通道 的四口燒瓶中，加入去離子水450g，在攪拌下加入7.5g氫氧化鈉、5.0g尿 素，置于冰浴中冷卻，加入干基淀粉50g，攪拌，得到均相的淀粉糊，重量 濃度為10％；