[發明專利]一種淀粉接枝熒光共聚乳液及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911241866.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110922531B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張光華;倪美樂;張萬斌
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F212/08;C08F222/38;C08F2/22;D21H21/16;D21H21/30;D21H17/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種淀粉接枝熒光共聚乳液及其制備方法及其應用，此類熒光乳液的特點是將熒光單體通過與淀粉、功能單體進行自由基接枝共聚，從而制得一種施膠性能良好且具有熒光增白、抑制返黃以及表面施膠性能的多功能共聚乳液。其制備方法為：首先通過三步親核取代法制備熒光單體，再糊化木薯淀粉并作為初始原料與熒光單體、丙烯酰胺、苯乙烯單體，通過氧化還原體系引發劑進行接枝共聚反應，得到一種淀粉接枝熒光共聚乳液。本方法制得的熒光乳液可直接進行紙張表面施膠，具有增白、抑制返黃以及同時可提高紙張表面強度等多重作用，特別對高得率漿的文化紙有效。

技術領域

本發明涉及熒光增白劑及表面施膠劑技術領域，特別涉及一種淀粉接枝熒光共聚乳液及其制備方法與應用。

背景技術

基于我國木材原料短缺的問題，高得率漿因其纖維損傷小，得率高、環境污染小等優點受到造紙行業歡迎，然而其存在成紙強度差，易發生返黃等問題限制了其擴大應用。而二苯乙烯型熒光增白劑作為造紙行業應用最為廣泛的熒光增白劑，具有增白效果好、熒光量子產率高的優點。而傳統的二苯乙烯型熒光增白劑存在光致順反異構現象嚴重、與紙張結合力差等缺點，這極大地限制了其使用范圍。有研究工作者通過在熒光增白劑上引入紫外光吸收劑來減少熒光增白劑對紫外光的吸收，從而阻止其發生順反異構，但這并不能從本質上改善其光致順反異構的缺點。也有人采用大分子改性此類熒光增白劑，使得化合物的結構穩定性和光穩定性都得到了改善，但熒光增白劑流失較嚴重。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種淀粉接枝熒光共聚乳液及其制備方法及其應用，通過淀粉接枝技術制備一種淀粉接枝共聚熒光乳液，并以表面施膠的方式施膠于紙張表面，具有原料綠色環保、廉價易得，合成工藝簡單，適用于規模化生產的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種淀粉接枝共聚熒光乳液，通過淀粉接枝共聚技術將含雙鍵的熒光單體與其他單體進行多元接枝共聚，制得一種具有熒光增白、抑制返黃以及增強紙張表面強度的淀粉接枝熒光共聚乳液，該淀粉接枝共聚熒光乳液中的熒光單體結構為：

一種淀粉接枝熒光共聚乳液的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將三聚氯氰置于三口燒瓶內，在0～5℃(冰浴)下，加入三聚氯氰質量10倍的丙酮溶解，將DSD酸用其質量20倍的1％氫氧化鈉溶液溶解后緩慢加入到三口燒瓶中，并調節pH值為5～6，反應時間為1.5～2.5h；然后升溫至35～40℃，滴加二乙醇胺，并控制pH為6～7，反應2～3h；再升溫至90～95℃，加入N-羥甲基丙烯酰胺，控制pH值為7～8，同時裝上蒸餾裝置蒸出丙酮，繼續反應4～6h，反應完成后將產物冷卻至室溫抽濾，用無水乙醇洗滌除去未反應的原料，經干燥后得到雙鍵化的雙鍵化的小分子熒光單體；制備路線見圖1。

步驟2：取木薯淀粉溶于一定量的蒸餾水中，置于帶攪拌的三口燒瓶內，于65～85℃下糊化25～40min，配制成10％的淀粉糊液，降溫并保溫在55～65℃，通入N₂氛圍下依次加入過硫酸銨和總單體，然后將亞硫酸氫鈉30min滴加完并繼續反應2～3h，調節pH為6～7，再調整固含量控制在25％～30％，得到一種淀粉接枝共聚熒光乳液。制備路線可參見圖2。

所述的步驟1中熒光單體制備時，DSD酸、三聚氯氰、二乙醇胺、N-羥甲基丙烯酰胺四種原料的摩爾比分別為1:(2.0～2.1):(2.0～2.1):(1.5～2.0)。

所述步驟2中的總單體為熒光單體、丙烯酰胺、苯乙烯，其總單體的質量為熒光單體、丙烯酰胺、苯乙烯的質量之和，木薯淀粉與總單體的質量比為1:2～1:4。

所述步驟2中熒光單體用量為總單體質量的20～30％，丙烯酰胺用量為總單體質量的50～60％，苯乙烯用量為總單體質量的20～30％。