[發明專利]一種低氯環保PAE濕強劑及其合成方法

有效

• 申請號: 202110259692.1
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113024806B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 朱先梅;鄂玉萍;唐艷軍;陳西羽;冉婷
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;D21H21/20;D21H27/00;D21H17/56
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種低氯環保PAE濕強劑及其合成方法。在氮氣條件下將己二酸和二乙烯三胺高溫聚合，得聚酰胺多胺中間體，然后以有機胺和無機堿性物為催化劑，緩慢滴加環氧氯丙烷，進行季銨化交聯反應，待反應物達到預設的熱粘度后加入酸和水中止反應，得到最終聚合物。本發明的該聚合物含有較低的有機氯化物、高的電荷密度和濕強度、好的穩定性，作為濕強劑應用廣泛。

技術領域

本發明涉及造紙工業添加劑領域的一種濕強劑及其合成方法，具體涉及了一種低氯環保PAE濕強劑及其合成方法。

背景技術

低殘留有機氯的紙用濕增強劑是一種無甲醛、低毒、高效的造紙用化學助劑，為陽離子熱固性樹脂，是目前迫切需要開發的綠色精細化學品。廣泛應用于食品包裝紙(如茶葉袋濾紙、牛奶包裝紙)、面巾紙、餐巾紙等與人體接觸或食品接觸的紙種中。目前我國生產的此類產品殘留的低分子有機氯化物的含量均超過衛生要求。近年來國外已經對此類產品中DCP含量作出了嚴格的限制，德國也已進行了研究，發表的研究結果是在此類產品中DCP殘留含量超過0.1％就會對人體健康造成危害。隨著人們綠色環保意識的增強，為對人們的健康負責，相關部門已在考慮制定相應的法規標準，國內生產此類紙種(如茶葉袋濾紙、牛奶包裝紙)的造紙企業，已紛紛提出對此類產品綠色化的要求，尤其是涉及到出口產品時，就必須使用這一類綠色化學品。

濕增強劑的主要成份是聚酰胺聚胺-環氧氯丙烷樹脂(Polyamide-Polyamine-Epichlorohydrin縮寫為PAE或PPE)，由二元酸、多烯多胺、環氧氯丙烷合成，是當今使用最多的濕強劑。在其制造過程中，由于反應過程的復雜性，為了保證產品的濕強度效果，必須要添加過量的環氧氯丙烷和延長反應時間，從而會導致反應過程中環氧氯丙烷的水解，或與反應過程中產生的HCl發生反應。有機氯化物包括：環氧氯丙烷(EpCl)、1,3-二氯-2-丙醇(DCP)、3-氯-1,2-丙二醇(MCPD)，這些低分子量的有機氯化物在制造具有濕強度的紙張過程中只會被纖維輕微的吸收，少量殘留在紙張中，同時大量隨紙廠的白水被排放到環境中，會帶來兩類問題：第一對健康造成傷害，第二對環境造成污染。

有機氯化物反應過程如下：

目前，有機氯化物引起污染問題越來越引起人們的關注，已經被證明的是，MCPD是一種中等毒類的遺傳毒性致癌物，能抑制雄性激素的產生，降低精子活性，而且對人體的肝、腎、神經系統、血液循環系統均會造成毒害作用；DCP的誘變作用等雖然還未得到證實，但其潛在的毒性作用不容樂觀。減少低分子有機氯化物含量是目前PAE的發展趨勢。

發明內容

為了克服背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種低氯環保PAE濕強劑及其合成改進方法，在低溫和高pH條件下通過延長環氧氯丙烷的滴加時間，有效減少環氧氯丙烷可能產生的副反應從而降低了低分子有機氯化物的產生，從而得到環保性較高的濕強劑，該濕強劑仍維持好的穩定性和濕強度。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案的步驟如下：

1)聚酰胺多胺中間體的合成：

將去離子水和己二酸依次加入反應釜中得到漿液，抽真空后充入氮氣，然后加入二乙烯三胺聚合，將反應釜內物料攪拌后升溫、脫水、保溫處理，再加去離子水稀釋得到聚酰胺多胺中間體的水溶液；

2)低氯環保PAE濕強劑的合成：

將聚酰胺多胺中間體的水溶液、去離子水、有機胺、無機堿性物加入反應釜中并升溫處理，再緩慢滴加季銨化交聯劑，滴加結束后升溫，待釜內反應物達到預設粘度后停止，加入去離子水和酸調節pH值得到最終聚合物，再降溫得到最終產品。