一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，采用下组分制备：二异氰酸酯，多元醇，小分子二元醇扩链剂，亲水扩链剂，羟基丙酸酸酯，中和剂，水解胶原蛋白液，乙烯基硅烷偶联剂，过硫酸盐，水性树脂防腐剂。包括以下步骤：称量步骤，乙烯基化改性胶原水解物步骤，聚氨酯预聚体制备步骤，扩链反应步骤，乙烯基化封闭步骤，中和、乳化步骤，自由基共聚步骤。本发明专利技术具有以下技术效果：本发明专利技术采用无溶剂化水性聚氨酯对胶原蛋白进行改性，具有环保意义；本发明专利技术利用制革生产过程中的产生含铬皮碎料废弃物水解蛋白为原料来制备造纸功能施胶剂，极大地解决了单一聚氨酯的成本高的问题。

Preparation of a collagen-based functional sizing agent for papermaking

【技术实现步骤摘要】
一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法
本专利技术涉及一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，属于精细化工领域。
技术介绍
中国作为世界上最大的皮革生产国，每年都要产生上百万吨含铬皮碎料废弃物，这些废弃物的遗弃是对资源的极大浪费，同时也给制革行业和环境带来了巨大的压力。因此，如何有效的利用这些废弃物是目前亟待解决的问题。对于含铬皮碎料废弃物的回收再利用已有大量的报道，但主要应用于皮革填充材料、木材胶黏剂、混凝土发泡剂等方面。施胶剂是造纸工业中使用比例最大的助剂，用于提高纸张的物理机械强度、印染、抗水、抗油等性能。施胶剂主要分为浆内施胶和表面施胶。浆内施胶是指在纤维打浆过程中加入施胶剂，然后抄纸，用于增加纸张的力学强度、憎水性能、耐折性能等。表面施胶是指直接在纸张表面涂布施胶，通过在纸张表面形成一层功能性涂膜，增加纸张的抗水、印染及物理机械性能等。目前，常见的施胶剂类型主要有改性淀粉、改性纤维素等天然高分子材料，以及聚乙烯醇、丁苯树脂、水性聚氨酯等高分子合成类材料。利用含铬皮碎料碱/酸/酶法水解所得的水解胶原蛋白液是一种具有良好的生物降解性及相容性能的高分子生物材料。表征测试结果表明，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，其特征在于，采用下组分制备：二异氰酸酯，多元醇，小分子二元醇扩链剂，亲水扩链剂，羟基丙酸酸酯，中和剂，水解胶原蛋白液，乙烯基硅烷偶联剂，过硫酸盐，水性树脂防腐剂。

【技术特征摘要】
1.一种胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，其特征在于，采用下组分制备：二异氰酸酯，多元醇，小分子二元醇扩链剂，亲水扩链剂，羟基丙酸酸酯，中和剂，水解胶原蛋白液，乙烯基硅烷偶联剂，过硫酸盐，水性树脂防腐剂。2.根据权利要求1所述的胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）称量步骤：按照重量份称量以下组分：二异氰酸酯，多元醇，小分子二元醇扩链剂，亲水扩链剂，羟基丙酸酸酯，中和剂，水解胶原蛋白液，乙烯基硅烷偶联剂，过硫酸盐，水性树脂防腐剂；2）乙烯基化改性胶原水解物步骤：将水解胶原蛋白液调节pH至4.0～4.5，滴加乙烯基硅烷偶联剂，反应，备用；3）聚氨酯预聚体制备步骤：将定量多元醇真空除水，降温，加入二异氰酸酯于反应釜中，反应，然后升温，保温；4）扩链反应步骤：将步骤3）中产物降温，加入亲水扩链剂，反应，然后向体系中加入小分子二元醇扩链剂进行扩链，反应，升温，保温；5）乙烯基化封闭步骤：将步骤4）中产物降温，加入羟基丙酸酸酯，反应；6）中和、乳化：将步骤5）中产物降温至室温，加入中和剂，中和反应，加入去离子水高速搅拌乳化，降低搅拌速度，继续搅拌，得到水性聚氨酯预聚体乳液；7）自由基共聚：将步骤2）中产物加入到步骤6）水性聚氨酯预聚体乳液中，搅拌均匀，升温，滴加定量过硫酸盐水溶液进行自由基引发聚合，保温，降温，加入水性树脂防腐剂，出釜，即得胶原蛋白基造纸功能施胶剂。3.根据权利要求2所述的胶原蛋白基造纸功能施胶剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中水解胶原蛋白液白来自含铬皮碎料废弃物碱或酸法水解产物，其相对分子质量为5000～15000Da，溶液含胶量为30%～45%，粘度在100～1000mPa•s；所述步骤2）中乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三硅烷中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂，李彦春，郭瑞军，祝德义，鹿文慧，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37