[發明專利]一種季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310391638.8
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103451995A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 劉溫霞;譚華;張偉;王慧麗;王哲
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

????本發明涉及一種季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液及其制備方法，屬于造紙施膠劑乳化技術領域。

背景技術

ASA是烯基琥珀酸酐（alkenyl?succinic?anhydride）的簡稱，在造紙工業中常用作漿內施膠劑，提高紙張的抗水性。ASA具有反應活性高、pH適應范圍廣、與鋁鹽相容性好、成紙不打滑等優點。相對其它反應型施膠劑如AKD（烷基烯酮二聚體），ASA對含有各種高得率漿、二次纖維漿和草漿的紙張和紙板的施膠更具優勢，因此，其在造紙工業中的應用將會越來越廣泛。

紙張的抄造常以水作為介質，而ASA是一種油狀液體，需要乳化成水包油型乳液后，方可在造紙系統中使用，且作為一種酸酐，ASA極易水解。因此，目前多利用各種天然或合成高分子聚合物如陽離子淀粉和表面活性劑在施膠之前現場乳化ASA。然而，ASA是一種強極性、高黏度油相，一般高分子聚合物對ASA乳液的穩定效率不高，加之為了降低ASA的水解速度，故意加大高分子穩定劑的用量。如利用陽離子淀粉穩定ASA乳液時，淀粉的用量常為ASA的2～4倍。這不僅提高了ASA乳液的制備成本，也使得所制備的ASA乳液有效ASA含量很低，降低了乳化設備的生產效率。同時，表面活性劑的引入，不僅會引起一系列的紙機操作障礙，也降低了ASA乳液的施膠效率。

除表面活性劑和高分子聚合物之外，固體顆粒也可用于穩定ASA乳液。如美國專利US6,284,099披露了一種利用膨潤土、膠體二氧化硅與少量表面活性劑和螯合劑穩定ASA乳狀液的方法，但所制備的乳液有效ASA含量低，穩定性不佳。中國專利ZL?200910020447.4披露了一種利用膨潤土與水滑石聯合穩定ASA乳液的方法，該方法完全避免了表面活性劑的使用，所制備的ASA乳液有效ASA含量高、水解穩定性好。然而，ASA乳液的施膠效率還有待于進一步提高。2011年第10期《中國造紙》的一篇文章中，利用丁胺改性鋰皂石穩定ASA乳液，所得ASA乳液不僅具有較好的穩定性，也使ASA乳液的施膠效果得到了大幅度提高。但丁胺的水溶性呈強堿性，降低了ASA乳液的水解穩定性。中國專利CN102493273A披露了一種利用聚合硫酸鋁與鋰皂石聯合穩定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液具有良好的水解穩定性和施膠效果。但聚合硫酸鋁需要現場合成，使?ASA乳液的現場制備技術頗為復雜。中國專利CN102493275A披露了一種利用尿素與鋰皂石聯合穩定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液具有良好的穩定性和水解穩定性，施膠性能也明顯提高，但小分子尿素對鋰皂石的改性效率較低，用量相對較高。中國專利CN102493276A披露了一種利用丙氨酸與鋰皂石聯合穩定ASA乳液的方法，利用該方法制備的ASA乳液穩定性好，小分子丙氨酸用量適中，但丙氨酸對鋰皂石的改性效率仍然較低，乳液的施膠性能和水解穩定性還有待于進一步提高。

發明內容

為了克服目前采用改性的鋰皂石穩定ASA乳液施膠劑時存在的：對鋰皂石的改性效率低、ASA乳液的水解穩定性差、乳化步驟復雜或ASA乳液施膠效果差的問題，本發明提供了一種季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液。

本發明還提供了上述季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液，含有ASA、去離子水、季銨鹽和鋰皂石；其中ASA與去離子水的質量比為1:1-10，鋰皂石與ASA的質量比為1:20-200，季銨鹽和鋰皂石的質量比為1：50-500；

所述季銨鹽的分子通式為(C_nH_2n+1)₄NX，其中n為1、2、3或4，X為鹵族元素。

所述ASA為常溫下以液態形式存在的未經乳化的各種用于造紙施膠的烯基琥珀酸酐工業產品。

所述鋰皂石又名鋰皂土，是一種合成硅鎂酸鹽產品，其理想結構式為Na_0.7[(Si₈Mg_5.5Li_0.3)O₂₀(OH)₄]，具有圓盤狀顆粒結構，顆粒表面帶有永久性負電荷，圓盤直徑約為20~30?nm，厚度約為1?nm。

上述季銨鹽改性鋰皂石穩定的ASA施膠乳液，所述ASA優選為十六烯基琥珀酸酐和/或十八烯基琥珀酸酐。