【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及松香类施胶剂制备，尤其涉及一种松香补充剂/阳离子松香施胶剂及其制备方法。
技术介绍
1、在造纸领域中，国内的浆内施胶剂大都以松香系为主，主要用于提高纸张的抗水性，防止墨水渗透，便于印刷。松香类施胶剂主要包括皂化松香胶，阴离子分散松香胶和阳离子分散松香胶三大类。其中阳离子松香胶是一种具有正电荷的分散性松香胶，能自行留着于纤维的表面，减少硫酸铝的用量，并可以实现中性或近中性施胶，具有广阔的开发与应用前景。
2、然而国内松香价格比较高，松香原料价格也会受季节影响时有起伏，导致施胶的成本较难控制，因此开发出一种成本较低，不受季节限制，供应稳定的松香补充剂来缓解松香价格高且易波动造成的影响非常迫切。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种松香补充剂/阳离子松香施胶剂及其制备方法，将聚乙烯蜡通过接枝酸酐等物质改性，替代部分松香应用于造纸施胶剂，可以改善溶解性能、可乳化性、颜料分散及润滑性等物化特性，提高产品稳定性及施胶效果，降低生产成本，以解决现有技术存在的上述技术问题。
2、本专利技术是采用如下技术方案实现的：
3、一种松香补充剂/阳离子松香施胶剂，由松香、松香补充剂、阳离子高分子乳化剂和分散剂组成，其中松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的5-22wt％，所述松香补充剂为接枝改性聚乙烯蜡，所述接枝改性聚乙烯蜡是由聚乙烯蜡、马来酸酐和苯乙烯接枝共聚而成。
4、具体的，所述接枝改性聚乙烯蜡由如下方法制备：以有机
5、优选的，采用分子量(mn)为2000-5000的聚乙烯蜡，更优选为2500-4500，最好是3000-4000。
6、所述有机过氧化物选自过氧化苯甲酰、氧化二苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化二特丁醇的至少一种，加入量为聚乙烯蜡用量的0.3-2wt％。
7、所述接枝单体由马来酸酐和苯乙烯组成，其中马来酸酐的用量不低于接枝单体总用量的50wt％。优选的，马来酸酐的用量为接枝单体总用量的50-80wt％，更优选为60-75wt％，最好为65-70wt％。
8、所述阳离子高分子乳化剂可以采用本领域常用的乳化剂，优选由脂肪醇聚氧乙烯醚和聚酰胺多胺环氧氯丙烷组成的复合阳离子乳化剂。所述复合阳离子乳化剂中，两者的质量比为脂肪醇聚氧乙烯醚：聚酰胺多胺环氧氯丙烷＝1:1-3。
9、所述分散剂选自亚甲基二萘磺酸钠、亚甲基二萘磺酸二钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
10、上述阳离子高分子乳化剂和分散剂的加入量可以根据松香、接枝改性聚乙烯蜡混合物的乳化分散情况进行调节，原料的配比、熔融温度、分散转速、接枝改性聚乙烯蜡的性状等均会影响乳化分散的实际效果。优选的，阳离子高分子乳化剂的用量是松香和松香补充剂总用量的10-30wt％，分散剂用量是松香和松香补充剂总用量的3-8wt％。
11、优选的，所述松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的10-20wt％；更优选的，所述松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的12-18wt％。所述松香补充剂的最佳用量是松香和松香补充剂总用量的14-16wt％。
12、本专利技术还进一步提供上述松香补充剂/阳离子松香施胶剂的制备方法，包括如下步骤：
13、s1、以有机过氧化物为引发剂，向聚乙烯蜡中加入马来酸酐和苯乙烯作为接枝单体，在温度130-180℃进行接枝改性，反应时间为3-6h，降至室温得到接枝改性聚乙烯蜡，即松香补充剂；
14、s2、将松香和松香补充剂加入反应釜中，加热升温至120-150℃，待松香和松香补充剂完全熔化后，开启搅拌将物料混合均匀，缓慢加入90-95℃的阳离子高分子乳化剂和分散剂，得到油包水的粘稠乳液；
15、s3、加入80-90℃的热水促使转相，得到水包油的白色乳液，迅速降温并降低转速，加水调整固含量即得到所述松香补充剂/阳离子松香施胶剂。
16、优选的，步骤s2的搅拌转速为500-800r/min，阳离子高分子乳化剂的加入时间持续20-30min。
17、优选的，步骤s3所述转相步骤是在高速搅拌下完成的，搅拌转速为1000-1200r/min，热水加入时间持续20-30min。
18、专利技术人意外地发现，采用接枝改性聚乙烯蜡作为松香补充剂，部分替代松香制备阳离子松香施胶剂，意外地能够大幅度提高产品的稳定性及施胶效果。具体原理尚不十分清楚，推测可能是由于改性后在聚乙烯蜡上接枝后产物的极性得到显著改善。专利技术人进一步研究发现，单独接枝马来酸酐或者苯乙烯，或者将两种单独接枝的产物在反应结束后简单混合使用，均不能获得直接将马来酸酐和苯乙烯共聚接枝在聚乙烯蜡上的效果，推测两者的共聚接枝产生了出乎意料的协同效应。基于上述发现，完成本专利技术。
19、与现有技术相比，本专利技术创造性地采用马来酸酐和苯乙烯对聚乙烯蜡进行接枝共聚改性，获得的改性聚乙烯蜡作为松香补充剂，部分替代松香制备阳离子松香施胶剂能够大幅度提高产品的稳定性及施胶效果，从而可以大幅减少松香用量，降低生产成本，具有重要的市场价值。
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1.一种松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，由松香、松香补充剂、阳离子高分子乳化剂和分散剂组成，其中松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的5-22wt％，所述松香补充剂为接枝改性聚乙烯蜡，所述接枝改性聚乙烯蜡是由聚乙烯蜡、马来酸酐和苯乙烯接枝共聚而成。
2.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述接枝改性聚乙烯蜡由如下方法制备：以有机过氧化物为引发剂，向聚乙烯蜡中加入马来酸酐和苯乙烯作为接枝单体，在温度130-180℃进行接枝改性，反应时间为3-6h，降至室温得到接枝改性聚乙烯蜡，所述接枝单体的用量是聚乙烯蜡用量的5-12wt％。
3.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述有机过氧化物选自过氧化苯甲酰、氧化二苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化二特丁醇的至少一种。
4.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述接枝单体中马来酸酐的用量不低于接枝单体总用量的50wt％。
5.如权利要求4所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述接枝单体中马来酸酐的用量
6.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述阳离子高分子乳化剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚和聚酰胺多胺环氧氯丙烷组成的复合阳离子乳化剂。
7.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述分散剂选自亚甲基二萘磺酸钠、亚甲基二萘磺酸二钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
8.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的14-16wt％。
9.如权利要求1-8所述松香补充剂/阳离子松香施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S2的搅拌转速为500-800r/min，阳离子高分子乳化剂的加入时间持续20-30min；步骤S3所述转相步骤是在高速搅拌下完成的，搅拌转速为1000-1200r/min，热水加入时间持续20-30min。
...【技术特征摘要】
1.一种松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，由松香、松香补充剂、阳离子高分子乳化剂和分散剂组成，其中松香补充剂的用量是松香和松香补充剂总用量的5-22wt％，所述松香补充剂为接枝改性聚乙烯蜡，所述接枝改性聚乙烯蜡是由聚乙烯蜡、马来酸酐和苯乙烯接枝共聚而成。
2.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述接枝改性聚乙烯蜡由如下方法制备：以有机过氧化物为引发剂，向聚乙烯蜡中加入马来酸酐和苯乙烯作为接枝单体，在温度130-180℃进行接枝改性，反应时间为3-6h，降至室温得到接枝改性聚乙烯蜡，所述接枝单体的用量是聚乙烯蜡用量的5-12wt％。
3.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述有机过氧化物选自过氧化苯甲酰、氧化二苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化二特丁醇的至少一种。
4.如权利要求1所述的松香补充剂/阳离子松香施胶剂，其特征在于，所述接枝单体中马来酸酐的用量不低于接枝单体总用量的50wt％。
5.如权利要求4所述的松香补充剂/...
【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，吴国玲，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：
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