[發(fā)明專利]一種超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑的制備方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310272143.3
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103396544A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海毅;李杰;吳養(yǎng)育;趙紅霞;唐永科;劉彬彬
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;D21H21/18
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

造紙中紙張的強(qiáng)度來自纖維之間的相互作用，紙頁成型過程中潤脹了的纖維相互交織，表面緊密接觸，干燥脫水后，纖維相鄰表面之間產(chǎn)生氫鍵結(jié)合力，紙張獲得干強(qiáng)度。當(dāng)紙頁再被潤濕時，纖維間結(jié)合力減弱或破壞，紙張失去或部分失去強(qiáng)度。與天然的植物纖維相比較，玻璃纖維比較細(xì)長，長寬比大，纖維表面光滑且?guī)в须姾桑荒芟裰参锢w維那樣形成氫鍵結(jié)合力交織在一起，單獨(dú)使用玻璃纖維很難成紙，超細(xì)玻璃纖維紙的成形需要添加增強(qiáng)性的化學(xué)助劑。

超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑屬于高分子聚合物，表面所帶有的正電荷能夠和玻璃纖維表面負(fù)電荷產(chǎn)生強(qiáng)靜電作用，形成一種很強(qiáng)的離子橋，彼此形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而起到濕強(qiáng)作用。

增強(qiáng)劑用于超細(xì)玻璃纖維紙的生產(chǎn)中，在纖維界面上能夠形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的組成十分復(fù)雜，既有加入的聚合物分子之間的交聯(lián)，又有加入的聚合物分子與纖維的交聯(lián)，這種由于增強(qiáng)劑的加入而形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得超細(xì)玻璃纖維紙具有很好的強(qiáng)度。

現(xiàn)有的一些增強(qiáng)劑，合成過程比較復(fù)雜，過程控制存在一定的難度，用于超細(xì)玻璃纖維紙抄造時，效果也不佳。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑的制備方法及其應(yīng)用，添加制備的增強(qiáng)劑后超細(xì)玻璃纖維紙的抗拉強(qiáng)度提高明顯。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）中間預(yù)聚體的縮聚合成：將己二酸、多乙烯多胺和對甲基苯磺酸按摩爾比為1：1.5：1.02的比例混合均勻，控制溫度在150～175℃，連續(xù)反應(yīng)2～3小時合成聚酰胺預(yù)聚體，其中對甲基苯磺酸為催化劑；

（2）環(huán)氧化反應(yīng)合成最終產(chǎn)品：在合成的聚酰胺預(yù)聚體中加入蒸餾水，調(diào)節(jié)固含量至5～45%，降溫至40℃后加入甲基丙烯酸，甲基丙烯酸與己二酸的摩爾比為1:10,攪拌均勻后恒壓下緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷至其摩爾量為己二酸的1.5倍，加熱保溫使溫度控制在65～75℃之間保溫2小時，保溫1小時后每隔10min測一次粘度，粘度達(dá)到100～150mPa·s時調(diào)節(jié)pH值至3～5之間終止反應(yīng)，即得所述超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑。

所述多乙烯多胺為二乙烯三胺或三乙烯四胺。

制備所得增強(qiáng)劑可用于超細(xì)玻璃纖維紙的抄造，其添加比例為超細(xì)玻璃纖維紙定量的0.5%～3%。

本發(fā)明所得增強(qiáng)劑其本身為帶支鏈的聚合物，且?guī)в姓姾?，能專門針對玻璃纖維使用；能使超細(xì)玻璃纖維紙的抗拉強(qiáng)度提高150%～230%，增強(qiáng)效果明顯。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑合成過程簡單，條件易于控制，反應(yīng)合成的產(chǎn)品純度高；以合成的增強(qiáng)劑作為玻璃纖維造紙專用增強(qiáng)劑，增強(qiáng)效果明顯，合成的增強(qiáng)劑少量添加0.5%～3%即可使超細(xì)玻璃纖維紙的抗拉強(qiáng)度提高150%～230%，很大程度上提高了超細(xì)玻璃纖維紙的強(qiáng)度，方便使用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

實(shí)施例1：

（1）中間預(yù)聚體的縮聚合成：將己二酸、多乙烯多胺和對甲基苯磺酸按摩爾比為1：1.5：1.02的比例混合均勻，使用油浴控制溫度在150℃,連續(xù)反應(yīng)3小時合成聚酰胺預(yù)聚體，對甲基苯磺酸為催化劑；

（2）環(huán)氧化反應(yīng)合成最終產(chǎn)品：在步驟（1）合成的預(yù)聚體中加入蒸餾水，調(diào)節(jié)固含量至25%，降溫至40℃后加入甲基丙烯酸，甲基丙烯酸與己二酸的摩爾比為1:10,攪拌均勻后恒壓下緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷至其摩爾量為己二酸的1.5倍，加熱保溫使溫度控制在65～75℃之間保溫2小時，保溫1小時后每隔10min測一次粘度，粘度達(dá)到100～150mPa·s時調(diào)節(jié)pH值至3～5之間終止反應(yīng)，即得所述超細(xì)玻璃纖維紙專用增強(qiáng)劑；

制得的產(chǎn)品粘度為140mPa·s，pH值為3.5，超細(xì)玻璃纖維紙抄造添加2.5%時紙頁強(qiáng)度提高最大，可明顯提高230%，效果明顯。

實(shí)施例2：

（1）中間預(yù)聚體的縮聚合成：將己二酸、多乙烯多胺和對甲基苯磺酸按摩爾比為1：1.5：1.02的比例混合均勻，使用油浴控制溫度在160℃,連續(xù)反應(yīng)2.5小時合成聚酰胺預(yù)聚體，對甲基苯磺酸為催化劑；