[發明專利]一種造紙用水性聚氨酯及其制備方法

在審

• 申請號: 201910669072.8
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110317314A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 楊志勇
• 申請（專利權）人: 濰坊科技學院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/64;C08G18/40;C08G18/10;C08G18/32;D21H21/20;D21H17/57
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本發明公開了一種造紙用水性聚氨酯，異氰酸酯60.0?100.0份，所述異氰酸酯為MDI、HDI和TMXDI的混合物，所述MDI、HDI和TMXDI的質量比為1∶1∶1，乙二酸聚酯多元醇40.0?80.0份，水20.0?40.0份，擴鏈劑10.0?20.0份，所述擴鏈劑由酮亞胺和酮聯氮混合而成，所述酮亞胺和酮聯氮的質量比為2∶1，中和劑2.0?5.0份，所述中和劑由三乙醇胺、氫氧化鈉和氫氧化鉀混合而成，本發明通過改變水性聚氨酯制備過程中擴鏈劑的成分，來緩解氨基與?NCO基團反應速率過快難以獲得粒徑均勻而微細的分散體的缺陷，同時添加相應的封閉劑進一步從根本對水性聚氨酯制備過程的反應速度進行控制，通過擴鏈反應能夠平穩地進行，得到性能良好水性聚氨酯產品，保證后續紙張的生產質量。

技術領域

本發明涉及造紙技術領域，具體為一種造紙用水性聚氨酯及其制備方法。

背景技術

紙張纖維中的纖維素、半纖維素和木素均為聚合多元醇，含有大量的羥基，可與其他官能團反應，聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱，是分子鏈段中含-NHCOO-結構單元的高分子聚合物，紙張纖維之間的羥基以氫鍵結合，這種氫鍵結合構成了紙張的物理強度，然而氫鍵結合不僅鍵能比較低，而且很容易被水分子破壞，表現為普通紙張的濕強度比較低，因此需要經過聚氨酯化處理，聚氨酯化處理不僅僅是對紙張的改性，同時也為進一步研發新材料打下基礎，如申請公布號為201811394021.0的專利公布了一種造紙用水性聚氨酯及其制備方法，在使用的過程中存在著一定的缺陷，氨基與-NCO基團反應速率過快，所產生的水性聚氨酯粒徑不均勻，難以獲得粒徑均勻而微細的分散體，影響后續紙張的生產質量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種造紙用水性聚氨酯，通過改變水性聚氨酯制備過程中擴鏈劑的成分，來緩解氨基與-NCO基團反應速率過快難以獲得粒徑均勻而微細的分散體的缺陷，同時添加相應的封閉劑進一步從根本對水性聚氨酯制備過程的反應速度進行控制，通過擴鏈反應能夠平穩地進行，得到性能良好水性聚氨酯產品，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種造紙用水性聚氨酯，其原料按重量份包括以下組分：異氰酸酯60.0-100.0份，乙二酸聚酯多元醇40.0-80.0份，水20.0-40.0份，擴鏈劑10.0-20.0份，中和劑2.0-5.0份，氧化淀粉6.0-10.0份，穩定劑2.0-5.0份，封閉劑5.0-8.0份。

作為本發明的一種優選技術方案，所述異氰酸酯為MDI、HDI和TMXDI的混合物，所述MDI、HDI和TMXDI的質量比為1∶1∶1。

作為本發明的一種優選技術方案，所述擴鏈劑由酮亞胺和酮聯氮混合而成，所述酮亞胺和酮聯氮的質量比為2∶1。

作為本發明的一種優選技術方案，所述中和劑由三乙醇胺、氫氧化鈉和氫氧化鉀混合而成，所述三乙醇胺、氫氧化鈉和氫氧化鉀的質量比為2∶1∶1。

作為本發明的一種優選技術方案，所述氧化淀粉由茶多酚和植酸混合而成，所述茶多酚和植酸的質量比為3∶2。

作為本發明的一種優選技術方案，所述穩定劑由玉米淀粉和馬鈴薯淀粉混合而成，所述玉米淀粉和馬鈴薯淀粉的質量比為1∶1。

作為本發明的一種優選技術方案，所述封閉劑由甲乙酮亞胺、吡咯烷酮、亞硫酸氫鈉混合而成，所述甲乙酮亞胺、吡咯烷酮、亞硫酸氫鈉的比列為1∶1∶2。

一種造紙用水性聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：

1)制備預聚體：將異氰酸酯、乙二酸聚酯多元醇加入至反應釜一的內部，攪拌30-50min，而后加入封閉劑，繼續攪拌20-30min；

2)制備混合溶液：將水、擴鏈劑、中和劑、氧化淀粉加入至反應釜二內部，攪拌30-50min；