[發明專利]二醛改性的丙烯酰胺類聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201310530004.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104592441A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張猛;朱博;趙玉林;申建坤;徐娜
• 申請（專利權）人: 藝康美國股份有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F226/02;C08F222/38;C08F220/06;C08F8/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發明涉及一種在造紙工藝中使用的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物及其制備方法。

背景技術

造紙化學助劑在造紙工業的可持續發展中起到重要的作用，受到了廣泛的關注。乙二醛化聚丙烯酰胺共聚物(glyoxylated?polyacrylamides,GPAMs)作為有效的紙張增強劑和脫水劑，應用于各種紙張的生產中(參見，例如US3556932A，US4605702A等)。但目前市場上可獲得的乙二醛化聚丙烯酰胺共聚物產品的穩定性較差，保質期較短，造成使用上的不便。

當前已經提出一些方法和策略對目前的乙二醛化聚丙烯酰胺共聚物的穩定性進行改進，但是都沒有獲得令人滿意的效果。

例如，在US2008/0308242A1中，通過將乙二醛化的聚丙烯酰胺共聚物中陽離子性單體的含量增加到至少為25mol%來提高產品的穩定性，但是抄紙的環壓強度測試的結果表明，這樣獲得的聚合物產品并沒有足夠的強度，也就是說，產品的增強效果受到了限制。

因此，需要提供一種這樣改進的GPAM產品，其在具有市售產品的功能性的同時，還具有提高的穩定性。該問題通過本發明的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物得以解決，該聚合物同時具有優異的穩定性和優異的增強性能。

發明概述

本發明人在研究過程中，出人意料地發現如下的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物能夠在具有優異的增強性能的同時還具有提高的穩定性：

用于造紙的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物，其通過二醛與丙烯酰胺類基礎聚合物的反應得到，其中所述丙烯酰胺類基礎聚合物由丙烯酰胺類單體、陽離子單體和/或陰離子單體、以及交聯劑共聚形成，

其中所述陽離子單體和陰離子單體的總量為所述基礎聚合物的大于9mol%至最高達50mol%，例如10mol%至小于25mol%，以及

其中所述交聯劑具有至少兩個不飽和雙鍵的單體，例如具有至少兩個乙烯基的單體。

本發明還提供上述二醛改性的丙烯酰胺類聚合物的制備方法、用途以及相應的紙產品。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發明的一些實施例，而非對本發明的限制。

圖1為比較實施例中得到的各GPAM產品的表格。

發明詳述

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。

根據本發明的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物是通過二醛與丙烯酰胺類基礎聚合物的反應得到的，其中所述丙烯酰胺類基礎聚合物由丙烯酰胺類單體、陽離子單體和/或陰離子單體、以及交聯劑共聚形成，

其中所述陽離子單體和陰離子單體的總量為所述基礎聚合物的大于9mol%至最高達50mol%，例如10mol%至小于25mol%，以及

其中所述交聯劑具有至少兩個不飽和雙鍵的單體，例如至少兩個乙烯基。

一般而言，根據本發明的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物可以通過以下兩個步驟制備：

(a)由丙烯酰胺類單體、陽離子單體和/或陰離子單體和交聯劑共聚形成丙烯酰胺類基礎聚合物；

(b)使所得丙烯酰胺類基礎聚合物與二醛反應，

由此得到本發明的二醛改性的丙烯酰胺類聚合物。

下面詳細介紹各個步驟以及使用的原料和相關的反應。

根據本發明，在步驟(a)中，丙烯酰胺類單體、陽離子單體和/或陰離子單體、以及交聯劑發生共聚反應形成了丙烯酰胺類基礎聚合物。

丙烯酰胺類單體

丙烯酰胺類單體是構成二醛改性的丙烯酰胺類聚合物的基本組成部分。在本文中使用的術語“丙烯酰胺類單體”，一般指的是下式的單體：

其中，R₁為H或C₁-C₄烷基，R₂為H、C₁-C₄烷基、芳基或芳烷基。

在本文中使用的術語“烷基”指的是從直鏈或支鏈的飽和烴中去掉單個氫原子而得到的一價基團。代表的烷基包括甲基、乙基、正丙基、異丙基和鯨蠟基等。C₁-C₄烷基指的是碳原子數為1至4的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基等。