一種環保型陽離子苯丙表面施膠劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保型陽離子苯丙表面施膠劑，包括以下重量份數的組分：10～15份的分散劑、5～8份的氧化劑、0.05～2份的引發劑、8～10份的硬單體、5～8份的軟單體、2～3份的酸和50～80份的水。同時，本發明還公開了上述表面施膠劑的制備方法。本發明環保無污染、原料之間具有很好的相容性以及穩定性，大大提高了施膠后紙張的抗水性、表面強度，還能有效改善紙張的平滑度以及印刷性能；生產工藝簡單，便于工業化生產，且生產成本低。
【專利說明】一種環保型陽離子苯丙表面施膠劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及造紙【技術領域】，具體涉及一種環保型陽離子苯丙表面施膠劑及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著造紙技術的發展，對紙張的性能要求也越來越高。表面施膠已成為解決紙張 表面強度、抗水性、印刷適應性的主要研究方向。合成類苯丙表面施膠劑，主要以淀粉及其 改性物、PVA、PMA等。但由于淀粉具有原料豐富、成本低廉、使用無毒無污染且可以化學改 性的優點被廣泛應用。其中陽離子木薯淀粉就是一種新型淀粉衍生物，在造紙工業中具有 很好的使用效果，但改性后的淀粉具有分子量大，施膠后紙張耐水性、表面強度達不到特殊 紙種的要求以及生產工藝復雜、施膠成本高等缺點。
【發明內容】
[0003] 發明目的：本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種環保型陽離子苯丙 表面施膠劑。
[0004] 本發明的另一目的在于提供上述環保型陽離子苯丙表面施膠劑的制備方法。
[0005] 技術方案：為了達到上述發明目的，本發明具體是這樣來實現的：一種環保型陽 離子苯丙表面施膠劑，包括以下重量份數的組分：1〇?15份的分散劑、5?8份的氧化劑、 0. 05?2份的引發劑、8?10份的硬單體、5?8份的軟單體、2?3份的酸和50?80份 的水。
[0006] 其中，所述表面施膠劑還可以包括以下重量份數的組分：〇?3份的功能單體和 〇?1份的陽離子單體；所述功能單體主要為松香，所述陽離子單體為聚二甲基二烯丙基氯 化銨或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。
[0007] 其中，上述分散劑為環保型陽離子木薯淀粉或改性淀粉。
[0008] 其中，上述氧化劑為過硫酸銨或雙氧水。
[0009] 其中，上述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。
[0010] 其中，上述硬單體為苯乙烯。
[0011] 其中，上述軟單體為丙烯酸丁酯。
[0012] 其中，上述酸為冰醋酸。
[0013] 制備上述任一環保型陽離子苯丙表面施膠劑的方法，包括以下步驟：
[0014] (1)取軟、硬單體或軟、硬單體和功能單體進行充分混合后備用；
[0015] (2)將引發劑與水按質量比例0. 5:4?6制成引發劑水溶液；
[0016] (3)將分散劑與水按質量比10:50?60進行充分混合后，加入氧化劑以及50 %的 引發劑水溶液（即一半的引發劑水溶液），升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;
[0017] (4)保溫結束，加入酸或酸和陽離子單體，并分別進行單體混合物以及另外50% 的引發劑水溶液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;
[0018] (5)加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫反應2?3h ;
[0019] (6)降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
[0020] 其中，步驟4為制備方法的核心之處，在酸性條件下，加入陽離子單體，在提高產 品陽離子度的同時控制產品粘度，進而增加產品穩定性以及使用性能。
[0021] 有益效果：與傳統技術相比，本發明具有如下優點：
[0022] 1、采用的陽離子木薯淀粉為分散劑，具有環保無污染的優點；
[0023] 2、采用雙氧水對淀粉進行氧化降粘、改性，可使產品具有很好的相容性以及穩定 性；
[0024] 3、大大提高了施膠后紙張的抗水性、表面強度，還能有效改善紙張的平滑度以及 印刷性能；
[0025] 4、生產工藝簡單，便于工業化生產，且生產成本低。
【具體實施方式】
[0026] 實施例1 :
[0027] 取重量份數10份的木薯淀粉、8份的過硫酸銨、1份的過硫酸鈉、9份的苯乙烯、7 份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、70份的水、3份的松香和1份的聚二甲基二烯丙基氯化銨待 用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香進行充分混合后備用；將過硫酸鈉與水按質量比例〇. 5:5 制成過硫酸鈉水溶液；將木薯淀粉與水按質量比10:60進行充分混合后，加入過硫酸銨以 及50%的過硫酸鈉水溶液，升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;保溫結束，加入冰醋 酸和聚二甲基二烯丙基氯化銨，并分別進行單體混合物以及另外50%的過硫酸鈉水溶液滴 力口，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫反應 2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
[0028] 實施例2 :
[0029] 取重量份數15份的改性淀粉、5份的雙氧水、0. 5份的過硫酸鉀、8份的苯乙烯、 5份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、80份的水待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯進行充分混合后 備用；將過硫酸鉀與水按質量比例〇. 5:5制成過硫酸鉀水溶液；將改性淀粉與水按質量比 10:50進行充分混合后，加入雙氧水以及50%的過硫酸鉀水溶液，升溫至80?90°C進行保 溫反應0.5?lh;保溫結束，加入冰醋酸，并分別進行軟單體以及另外50%的過硫酸鉀水溶 液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫 反應2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
[0030] 實施例3 :
[0031] 取重量份數12份的木薯淀粉、6份的過硫酸銨、2份的過硫酸鈉、10份的苯乙烯、8 份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、70份的水、2份的松香和1份的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯 化銨待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香進行充分混合后備用；將過硫酸鈉與水按質量比 例0. 5:5制成過硫酸鈉水溶液；將木薯淀粉與水按質量比10:50進行充分混合后，加入過硫 酸銨以及50%的過硫酸鈉水溶液，升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;保溫結束，力口 入冰醋酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，并分別進行單體混合物以及另外50%的過硫 酸鈉水溶液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80? 90°C保溫反應2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表 面施膠劑。
[0032] 實施例4 :
[0033] 取重量份數13份的改性淀粉、7份的雙氧水、0. 05份的過硫酸銨、9份的苯乙烯、6 份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、79份的水、1份的松香和1份的聚二甲基二烯丙基氯化銨待 用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香進行充分混合后備用；將過硫酸銨與水按質量比例〇. 5:6 制成過硫酸銨水溶液；將改性淀粉與水按質量比10:60進行充分混合后，加入雙氧水以及 50%的過硫酸銨水溶液，升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;保溫結束，加入冰醋酸 和聚二甲基二烯丙基氯化銨，并分別進行單體混合物以及另外50 %的過硫酸銨水溶液滴 力口，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫反應 2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
[0034] 實施例5 :
[0035] 取重量份數11份的改性淀粉、8份的過硫酸銨、1份的過硫酸鈉、10份的苯乙烯、 6份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、65份的水待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯進行充分混合后 備用；將過硫酸鈉與水按質量比例〇. 5:4制成過硫酸鈉水溶液；將改性淀粉與水按質量比 10:55進行充分混合后，加入過硫酸銨以及50%的過硫酸鈉水溶液，升溫至80?90°C進行 保溫反應〇. 5?lh ;保溫結束，加入冰醋酸，并分別進行單體混合物以及另外50 %的過硫 酸鈉水溶液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80? 90°C保溫反應2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表 面施膠劑。實施例6:
[0036] 取重量份數14份的木薯淀粉、6份的雙氧水、0. 5份的過硫酸鉀、8份的苯乙烯、5 份的丙烯酸丁酯、3份的冰醋酸、75份的水、2份的松香待用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯和松香 進行充分混合后備用；將過硫酸鉀與水按質量比例〇. 5:5制成過硫酸鉀水溶液；將木薯淀 粉與水按質量比10:50進行充分混合后，加入雙氧水以及50%的過硫酸鉀水溶液，升溫至 80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;保溫結束，加入冰醋酸，并分別進行單體混合物以及另 外50%的過硫酸鉀水溶液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后， 控制溫度80?90°C保溫反應2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白 色陽離子苯丙表面施膠劑。
[0037] 實施例7 :
[0038] 取重量份數10份的改性淀粉、7份的過硫酸銨、0. 05份的過硫酸鉀、10份的苯乙 烯、6份的丙烯酸丁酯、2份的冰醋酸、51份的水和1份的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨待 用；取丙烯酸丁酯、苯乙烯進行充分混合后備用；將過硫酸鉀與水按質量比例0.5:4制成過 硫酸鉀水溶液；將改性淀粉與水按質量比10:50進行充分混合后，加入過硫酸銨以及50% 的過硫酸鉀水溶液，升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ;保溫結束，加入冰醋酸和甲 基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，并分別進行單體混合物以及另外50%的過硫酸鉀水溶液滴 力口，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ;加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫反應 2?3h ;降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
【權利要求】
1. 一種環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，包括以下重量份數的組分：1〇? 15份的分散劑、5?8份的氧化劑、0. 05?2份的引發劑、8?10份的硬單體、5?8份的軟 單體、2?3份的酸和50?80份的水。
2. 根據權利要求1所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，還包括以下重 量份數的組分：〇?3份的功能單體和0?1份的陽離子單體；所述功能單體主要為松香， 所述陽離子單體為聚二甲基二烯丙基氯化銨或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。
3. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述分散劑 為環保型陽離子木薯淀粉或改性淀粉。
4. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述氧化劑 為過硫酸銨或雙氧水。
5. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述引發劑 為過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。
6. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述硬單體 為苯乙烯。
7. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述軟單體 為丙烯酸丁酯。
8. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述功能單 體為松香。
9. 根據權利要求1或2所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑，其特征在于，所述酸為冰 醋酸。
10. 制備上述任一權利要求所述的環保型陽離子苯丙表面施膠劑的方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 取軟、硬單體或軟、硬單體和功能單體進行充分混合后備用； (2) 將引發劑與水按質量比例0. 5:4?6制成引發劑水溶液； (3) 將分散劑與水按質量比10:50?60進行充分混合后，加入氧化劑以及50%的引發 劑水溶液，升溫至80?90°C進行保溫反應0. 5?lh ; (4) 保溫結束，加入酸或酸和陽離子單體，并分別進行單體混合物以及另外50%的引 發劑水溶液滴加，滴加溫度80?90°C，控制滴加時間1?3h ; (5) 加料完畢后，控制溫度80?90°C保溫反應2?3h ; (6) 降溫至50°C以下，用200目網過濾，出料，得到乳白色陽離子苯丙表面施膠劑。
【文檔編號】D21H21/16GK104141259SQ201410311221
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】劉司飛, 王建廣 申請人:江蘇思利達化工有限公司