[發明專利]一種高分子熒光增白劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202210696447.1
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114933702B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 張光華;張妍;張萬斌
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;D21H19/62;D21H21/16;D21H21/30
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

本發明公開了一種高分子熒光增白劑的制備方法，包括以下步驟；(1)在帶有攪拌裝置的反應器中依次加入三聚氯氰和冰水混合物，冰水浴中攪拌，將對氨基苯磺酸及無水Na₂CO₃依次加入蒸餾水中在加熱條件下充分反應，待完全溶解后緩慢滴加入三口燒瓶中，得到乳白色粘稠狀液體；在步驟(1)得到的乳白色粘稠狀液體的反應器中緩慢加入提前配制好的DSD酸的堿溶液，得到淡黃色粘稠狀液體；在步驟(2)得到的淡黃色粘稠狀液體的反應器中緩慢加入脂肪雙胺，反應結束后冷卻至室溫，最終得到一種高分子熒光增白劑。本發明實現增白效果顯著、熒光量子產率高、聚集態時抑制其發生順反異構的效果。

技術領域

本發明涉及造紙業紙張表面施膠劑技術領域，具體涉及一種高分子熒光增白劑的制備方法及其應用。

背景技術

二苯乙烯型熒光增白劑具有增白效果顯著、紫外吸收性能好、熒光量子產率高等優點，但同時存在水溶性差、光致返黃現象嚴重、涂布易流失、與纖維結合能力差等缺點，限制了其在紙張中的使用效果。目前市場上現有的熒光增白劑大多存在溶解性差；能耗高；耐強酸性差,酸性條件下容易沉淀；紫外光照射下順反異構現象嚴重等問題。

發明內容

為了克服以上技術問題，本發明的目的在于提供一種高分子熒光增白劑的制備及其應用，采用雙胺型脂肪胺對熒光小分子進行高分子化，可以實現增白效果顯著、熒光量子產率高、聚集態時抑制其發生順反異構的效果。此外，在三嗪環上引入親水性基團，在保留熒光增白劑性能的同時，還可提高其水溶性和與高得率漿纖維的結合強度，高分子熒光增白劑用于高得率紙漿時，可以顯著提高其紙張白度、抑制紙張返黃、提高紙張的抗張強度和撕裂強度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種高分子熒光增白劑的制備方法，包括以下步驟；

(1)在帶有攪拌裝置的反應器中依次加入三聚氯氰和冰水混合物，冰水浴中攪拌10min，將對氨基苯磺酸及無水Na₂CO₃依次加入蒸餾水中在加熱條件下充分反應，待完全溶解后緩慢滴加入三口燒瓶中，溫度控制在0～5℃，控制體系pH為6～7，反應至氨基值為0時終止反應，得到乳白色粘稠狀液體；

(2)在步驟(1)得到的乳白色粘稠狀液體的反應器中緩慢加入提前配制好的DSD酸的堿溶液，并升溫至40～55℃下進行反應，攪拌過程中控制體系pH為7～8，反應至氨基值為0時終止反應，得到淡黃色粘稠狀液體；

(3)在步驟(2)得到的淡黃色粘稠狀液體的反應器中緩慢加入脂肪雙胺，并升溫至85～95℃下攪拌均勻，反應過程中控制體系pH為8～9，反應結束后冷卻至室溫，最終得到一種高分子熒光增白劑。

所述步驟(1)中第一步親核取代反應，三聚氯氰、對氨基苯磺酸、無水Na₂CO₃相互之間的比例關系為1：1：0.28，反應體系pH值需調節至6～7，反應溫度需控制在0～5℃。

所述的步驟(2)中第二步親核取代反應，需提前配好DSD酸的堿溶液，DSD酸與無水Na₂CO₃之間的比例關系為1：0.29，并用20％無水Na₂CO₃溶液調節DSD酸的堿溶液pH值至中性，向步驟(1)的反應器中滴加調節好的DSD酸的堿溶液時溫度應控制在45℃，滴加時間為20min，滴加完畢后用無水Na₂CO₃溶液調節體系ph至7～8。

所述步驟(3)中的脂肪雙胺需嚴格控制反應溫度、滴加速度，每秒1滴，控制在15min內滴加完畢，滴加脂肪雙胺時溫度應控制在85～95℃。

所述脂肪雙胺為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一種。

所述制備得到的一種高分子熒光增白劑能夠用于對高得率漿的增白、返黃抑制、降低PC值以及增強紙張的抗張強度和撕裂強度。