一种浆内施胶剂乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种浆内施胶剂乳液及其制备方法，制备方法包括如下步骤：将阳离子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌均质，加入硫酸铝，即可获得浆内施胶剂乳液。所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，制得所需求的阳离子聚合物。本发明专利技术的浆内施胶剂乳液是一种能满足造纸涂料用高性能、环保的产品。该产品在应用于纸张的浆内施胶，能明显改善纸张的疏水性，降低Cobb值及提高纸张表面强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乳液，尤其涉及一种浆内施胶剂乳液及其制备方法和应用。
技术介绍
纸张主要由亲水的纤维素纤维组成，因此大部分纸张以水作为介质抄造，并通过添加适量施胶剂赋予纸张一定的抗水性能。纸张施胶剂一般为不溶于水的两亲性物质，通过其亲水基团与纤维素纤维的反应、结合，促使施胶剂大分子在纸张中定向，即大疏水性基团朝外直接降低纸张表面能，赋予纸张抗水性。目前施胶剂多以水包油型乳状液的形式添加到抄纸系统中，并在乳化中尽量减少低分子表面活性剂的用量，因为低分子表面活性剂不仅可提高纸张吸水性能，降低施胶剂的施胶效率，其所产生的泡沫也对纸机运转性能和成纸的质量也均具有干扰作用。烯基琥珀酸酐是造纸工业中常用的施胶剂之一，具有反应活性高、易水解的特点，一般在施胶之前利用淀粉或高分子聚合物和少量表面活性剂现场乳化，减少其水解对纸张抗水性和抄纸过程的不利影响，提高烯基琥珀酸酐的施胶效率。中国专利CN201110368172.0披露了一种亲水型纳米二氧化钛或锂皂石分散在去离子水中，与聚合硫酸铝溶胶混合，作为水相，烯基琥珀酸酐作为油相，将水相与油相混合均匀得到的施胶液，然而，由于亲水性物质的加入，使其对ASA的抗水作用有所降低。可见，目前的施胶剂在实际应用过程中仍然存在很多问题，一种更加优异的施胶机是本领域迫切需要的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的弊端，本专利技术提供了一种表面施胶剂乳液及其制备方法和应用。一方面，本专利技术的主题是一种浆内施胶剂乳液的制备方法，其特征在于，将阳离子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌均质，加入硫酸铝，即可获得浆内施胶剂乳液；其中，所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物。在本专利技术的一个优选实施例中，所述浆内施胶剂乳液的制备方法包括：步骤1：将阳离子聚合物和水混合，在50～70℃，搅拌速度为8000～10000rpm/min；步骤2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌时间为5～15分钟，在10～25MPa条件下均质；步骤3：降温至10～30℃，加入硫酸铝混合均匀，即可获得浆内施胶剂乳液。其中，所述浆内施胶剂乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度为5～80mPa.s，pH为2～4。其中，各个组分及其重量配比包括：所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物，具体地，所述阳离子聚合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1：(甲基)苯乙烯，备用；步骤2：将阳离子单体和10份水混合，完全溶解，备用；步骤3：将2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐和10份水混合，完全溶解，备用；步骤4：将130～430份水加入反应釜，升温至60-95℃。加入步骤3中的2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐水溶液，然后在60℃～95℃条件下滴加步骤1混合单体和步骤2中的阳离子单体溶液1～3小时；步骤5：60～95℃保温1～2小时。保温结束加入表面活性剂，继续搅拌10分钟。降温至25℃,过滤。所得的阳离子聚合物。其中，所述阳离子聚合物的重量固含量为20～40％，pH＝2～6。各组分及其重量配比包括：其中，所述阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、二烯丙基二甲基氯化铵中的至少一种；所述的表面活性剂，选自十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。第二方面，本专利技术的主题是一种上述所述制备方法制备得到的浆内施胶剂乳液。第三方面，本专利技术的主题是一种上述所述浆内施胶剂乳液的应用，其主要用于纸张的浆内施胶。本专利技术人发现，采用高电荷的阳离子共聚物作为ASA的乳化剂，能够明显提高施胶液的应用效果，提高纸张的表面强度及降低Cobb值，这可能由于强阳离子系统中的阳离子能够与纸张纤维表面的羟基、羧基有离子键结合，提高纸张的表面强度。同时，不用传统的改性淀粉作为乳化剂，减少了施胶剂的亲水组分，改善了纸张的吸水值。在施胶剂体系中加入少量的甲基(苯乙烯)疏水性单体组成，能够与ASA起一定的协同作用，明显改善纸张的吸水性。在体系中加入少量的硫酸铝，可以减少ASA的水解，与阳离子聚合物、ASA有一定协同作用，提高纸张的抗水性。本专利技术的浆内施胶剂乳液是一种能满足造纸涂料用高性能、环保的产品。该产品在应用于纸张的浆内施胶，能明显改善纸张的疏水性，降低Cobb值及提高纸张的表面强度。具体实施方式本专利技术提供了一种浆内施胶剂乳液的制备方法，其特征在于，将阳离子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌均质，加入硫酸铝，即可获得浆内施胶剂乳液；其中，所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物。在本专利技术的一个优选实施例中，所述浆内施胶剂乳液的制备方法包括：步骤1：将阳离子聚合物和水混合，在50～70℃，搅拌速度为8000～10000rpm/min；步骤2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌时间为5～15分钟，在10～25MPa条件下均质；步骤3：降温至10～30℃，加入硫酸铝混合均匀，即可获得浆内施胶剂乳液。其中，所述浆内施胶剂乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度为5～80mPa.s，pH为2～4。其中，各个组分及其重量配比包括：所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物，具体地，所述阳离子聚合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1：(甲基)苯乙烯，备用；步骤2：将阳离子单体和10份水混合，完全溶解，备用；步骤3：将2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐和10份水混合，完全溶解，备用；步骤4：将130～430份水加入反应釜，升温至60-95℃。加入步骤3中的2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐水溶液，然后在60℃～95℃条件下滴加步骤1混合单体和步骤2中的阳离子单体溶液1～3小时；步骤5：60～95℃保温1～2小时。保温结束加入表面活性剂，继续搅拌10分钟。降温至25℃,过滤。所得的阳离子聚合物。其中，所述阳离子聚合物的重量固含量为20～40％，pH＝2～6。各组分及其重量配比包括：其中，所述阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、二烯丙基二甲基氯化铵中的至少一种；所述的表面活性剂，选自十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。本专利技术还提供了一种上述所述制备方法制备得到的浆内施胶剂乳液。本专利技术还提供了一种上述所述浆内施胶剂乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆内施胶剂乳液的制备方法，其特征在于，将阳离子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌均质，加入硫酸铝，即可获得浆内施胶剂乳液；其中，所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′‑偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种浆内施胶剂乳液的制备方法，其特征在于，将阳离子聚合物和水混合，加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌均质，加入硫酸铝，即可获得浆内施胶剂乳液；其中，所述阳离子聚合物是以阳离子单体、(甲基)苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基溶液聚合制得溶液，再加入表面活性剂，得到需要的阳离子聚合物。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述浆内施胶剂乳液的制备方法包括：步骤1：将阳离子聚合物和水混合，在50～70℃，搅拌速度为8000～10000rpm/min；步骤2：加入烯基琥珀酸酐(ASA)，搅拌时间为5～15分钟，在10～25MPa条件下均质；步骤3：降温至10～30℃，加入硫酸铝混合均匀，即可获得浆内施胶剂乳液。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述浆内施胶剂乳液的重量固含量15～25％，25℃粘度为5～80mPa.s，pH为2～4。4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，各个组分及其重量配比包括：5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1：(甲基)苯乙烯，备用；步骤2：将阳离子单体和10份水混合，完全溶解，备用；步骤3：将2,2′-偶氮双(脒基丙基)二盐酸盐和10份水混合，完全溶解，备用；步骤4：将130～430份水加入反应釜，升温至60-95℃。加入步骤3中的 2,2′-偶...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，尹东华，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31