一种两性油包水反相乳液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种两性油包水反相乳液的制备方法。步骤为分别将非离子单体、阴离子单体、阳离子单体、水质稳定剂、分子量调节剂加入水中，调节PH，得到两种配比不同的水相A和B；将非离子乳化剂加入烃类溶剂中配置成油相；将油相分成两部分，将水相A和B分别滴入油相中，经一步乳化或多步乳化得到乳液A和乳液B，将乳液A和乳液B分别用惰性气体置换除氧，将乳液B温度调节至引发温度，加入引发剂，待聚合30-120min后，开始滴加乳液A，继续反应使所有单体转化成聚合物，反应结束得到两性油包水反相乳液产品。本发明专利技术制备出来的两性聚丙烯酰胺具有不均一的分子结构，同时具有高有效含量，高分子量，低粘度，快速溶解的优点。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种共聚物的制备方法，特别涉及一种两性油包水反相乳液的制备方法
技术介绍
：在造纸工艺中常通过加入一些助剂用以提高纸张的强度性能指标，干强剂是其中一个使用量较多的重要助剂。干强剂是用于提供纸张在干态下的抗张强度、撕裂强度、耐破应力和耐折度及挺度，其主要作用是增强纤维间内结合力，许多水溶性的，与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。纸张干强剂有天然高分子及其改性物和合成高分子两种，其中天然高分子中主要是淀粉及其改性物。淀粉及其改性物在来源、价格方面有一定优势，但是一般来说其用量较大，所得到的增强效果欠佳，而且这类干强剂会导致纸机脱水速度降低，影响纸张正常生产，增加干燥时能源消耗。相对而言，合成高分子在结构及分子量、取代基的控制上更具灵活性，因而使用范围更宽、增强效果有望更好。纸张干强用合成高分子主要是聚丙烯酰胺，包括阴离子型、阳离子型及两性产品。目前作为干强剂用的两性聚丙烯酰胺最常见的产品形式为水溶液类型。用水溶液方法聚合具有明显的优点，水溶液聚合体系配制容易，聚合过程控制简单，其方法基本如下：将水溶性单体，（包括丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体等）、水质稳定剂、去离子水配置成水溶液，调节pH至一定范围，氮气置换后升至一定温度，加入引发剂引发聚合得到两性聚丙烯酰胺产品。例如杭州市化工研究所在其中国专利CN1388288A中公开了一种含有磺酸或磷酸基团的干强剂制备方法，在烧瓶中首先将水溶性的单体（例如丙烯酰胺、丙烯酰胺基甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺基丙酯三甲基氯化铵等）溶解在水中，将引发剂配制成水溶液，升温至80度后开始滴加引发剂溶液，反应后得到两性聚丙烯酰胺产品，产品固体含量16％，粘度约7500mPa.s。为了控制产品的粘度或分子量，两性聚丙烯酰胺产品的有效含量通常控制在15～20wt％，分子量也控制在50万左右。在控制分子量时，多使用分子量调节剂，也有利用聚合工艺控制，采取滴加单体的方式，控制体系中单体浓度处于较低水平，以得到较低分子量产品，避免由于产品分子量过高导致产品粘度过高。
技术实现思路
：本专利技术目的是，用来弥补现有技术的不足，而提供一种高有效含量、高分子量的两性油包水反相乳液的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种两性油包水反相乳液的制备方法，包括以下几个步骤：（1）将非离子单体、阴离子单体、阳离子单体、水质稳定剂、分子量调节剂加入水中，调节PH=5.0-10.0，配置得到水相，按水中阳离子单体与阴离子单体的质量比为9:1-1:2，优选比例为4:1－1:1，得到水相A；按阳离子单体与阴离子单体的质量比为2:1-1:9，优选比例为1:1－1:4，得到水相B；（2）将非离子乳化剂加入烃类溶剂中配置成油相；将油相分成两部分，将水相A和B分别滴入油相中，经一步乳化或多步乳化得到两种乳液A和乳液B；（3）将乳液A和乳液B分别用惰性气体置换除氧，将乳液B温度调节至引发温度，加入引发剂引发聚合，待聚合30-120min后，开始滴加乳液A，继续反应使所有单体转化成聚合，反应结束得到两性油包水反相乳液产品。所述的非离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸羟乙酯或N-乙烯基吡咯烷酮所述的阴离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸、马来酸、马来酸酐或含有羧酸基或磺酸基的阴离子单体全部或部分中和成的盐；中和所使用的碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠；中和度按摩尔比百分含量计占50mol%-100mol%，优选为70％－100％。所述的阳离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰胺基丙基甲基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵。所述的非离子单体、阴离子单体和阳离子单体的使用总量占两性油包水反相乳液总质量的10%-60%，优选为15％－50％，更优选25％－45％；所述的非离子单体与阴阳离子单体的质量比为1:19～19:1，优选为1:4－4:1。所述的水质稳定剂为螯合剂；螯合剂的用量为水相质量的0.005%-0.1%。所述的螯合剂为乙二胺四乙酸钠盐或二乙烯三胺五乙酸五钠盐。所述的分子量调节剂为具有链转移作用的水溶性物质；分子量调节剂的用量不超过制备得到的两性油包水反相乳液总质量的2%。所述的具有链转移作用的水溶性物质为C1-C4的低级脂肪醇、硫醇、甲酸盐、甲基烯丙基磺酸钠或尿素。所述烃类溶剂为C6-C30的饱和或不饱和烃；烃类溶剂的使用量为两性油包水反相乳液总质量的10%-50%，优选为15％－25％。所述的乳化剂为非离子乳化剂，其亲水亲油平衡值为2.0-15.0；乳化剂的用量为两性油包水反相乳液总质量的1%-15%，优选为2－10％。所述的非离子乳化剂选自下述物质中的一种或几种：失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯基醚、山梨醇缩水甘油醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯基醚或芳香族聚氧乙烯基醚。所述的引发剂为含有偶氮基团的引发剂、过氧化物引发剂或由氧化剂和还原剂组成的氧化还原引发剂；引发剂用量为两性油包水反相乳液总质量的0.001%-0.1%。所述的含有偶氮基团的引发剂为偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁基脒盐酸盐或偶氮二异丁腈；所述的过氧化物引发剂为过氧化氢、过氧化二苯甲酰或叔丁基过氧化氢；所述由氧化剂和还原剂组成的氧化还原引发剂中氧化剂选自下述物质中的一种或几种：过硫酸盐、溴酸盐或过氧化物；所述由氧化剂和还原剂组成的氧化还原引发剂中还原剂选自下述物质中的一种或几种：亚硫酸盐、偏重亚硫酸盐、硫代硫酸盐、Fe2+、Cu+或有机胺。所述的引发剂为由氧化剂和还原剂组成的氧化还原引发剂，其使用时，在水相中先加入所述氧化剂，混合乳化后，聚合时再加入所述还原剂，氧化剂与还原剂的用量为1:2-2:1。所述氧化剂选自下述物质中的一种或几种：过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、溴酸钠、溴酸钾、双氧水、叔丁基过氧化氢或过氧化二苯甲酰；所述还原剂选自下述物质中的一种或几种：亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铜、三乙胺、三乙醇胺或四甲基乙二胺。本专利技术的有益效果如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）将非离子单体、阴离子单体、阳离子单体、水质稳定剂、分子量调节剂加入水中，调节pH=5.0‑10.0，配置得到水相，按水中阳离子单体与阴离子单体的质量比为9:1‑1:2，得到水相A；按阳离子单体与阴离子单体的质量比为2:1‑1:9得到水相B；（2）将非离子乳化剂加入烃类溶剂中配置成油相；将油相分成两部分，将水相A和B分别滴入油相中，经一步乳化或多步乳化得到两种乳液A和乳液B；（3）将乳液A和乳液B分别用惰性气体置换除氧，将乳液B温度调节至引发温度，加入引发剂引发聚合，待聚合30‑120min后，开始滴加乳液A，继续反应使所有单体转化成聚合物，反应结束得到两性油包水反相乳液产品。

【技术特征摘要】
1.一种两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，包括以下几个步
骤：
（1）将非离子单体、阴离子单体、阳离子单体、水质稳定剂、分子量调
节剂加入水中，调节pH=5.0-10.0，配置得到水相，按水中阳离子单体与阴离
子单体的质量比为9:1-1:2，得到水相A；按阳离子单体与阴离子单体的质量
比为2:1-1:9得到水相B；
（2）将非离子乳化剂加入烃类溶剂中配置成油相；将油相分成两部分，
将水相A和B分别滴入油相中，经一步乳化或多步乳化得到两种乳液A和乳液
B；
（3）将乳液A和乳液B分别用惰性气体置换除氧，将乳液B温度调节至
引发温度，加入引发剂引发聚合，待聚合30-120min后，开始滴加乳液A，继
续反应使所有单体转化成聚合物，反应结束得到两性油包水反相乳液产品。
2.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
水相A中，阳离子单体与阴离子单体的质量比为4:1-1:1；水相B中，阳离子
单体与阴离子单体的质量比为1:1-1:4。
3.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的非离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、
N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸羟乙酯或N-乙烯基吡
咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的阴离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯
基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸、马来酸、马来酸酐或含
有羧酸基或磺酸基的阴离子单体全部或部分中和成的盐；中和所使用的碱为氨
水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠；中和度按摩尔比百分
含量计占50mol%-100mol%。
5.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的阳离子单体选自下述物质中的一种或几种：丙烯酰氧乙基三甲基氯化
铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、甲基丙

\t烯酰胺基丙基三甲基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵。
6.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的非离子单体、阴离子单体和阳离子单体的使用总量占两性油包水反相乳
液总质量的10%-60%；所述的非离子单体总量与阴阳离子单体总量的质量比为
1:19～19:1。
7.根据权利要求1所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的水质稳定剂为螯合剂；螯合剂的用量为水相质量的0.005%-0.1%。
8.根据权利要求7所述的两性油包水反相乳液的制备方法，其特征在于，
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸钠盐或二乙烯三胺五乙酸五钠盐。
9.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏星光，周涛，王勤，须勇，胡望成，李平，
申请(专利权)人：江苏富淼科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32