一种改性淀粉乳化剂及采用该乳化剂制备的AKD乳液制造技术

本发明专利技术公开了一种改性淀粉乳化剂，其制备方法包括如下步骤：将淀粉、适量催化剂、占淀粉重量5‑12％的辛烯基琥珀酸酐和适量水混合，将混合液送入挤压膨化机内进行挤压反应，将挤压产物与一定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和适量水混合，高速剪切乳化，得到所述改性淀粉乳化剂。本发明专利技术还提供一种AKD乳液，是采用上述改性淀粉乳化剂对AKD蜡进行乳化而成。本发明专利技术采用辛烯基琥珀酸酐对淀粉进行干法改性，降低分子间力，同时降低表面能，成功制备出一种改性淀粉乳化剂，并进而获得一种性能优异的新型AKD乳液。本发明专利技术AKD乳液具有熟化速率快，施胶度高的特点，在造纸领域具有广泛应用价值。

A modified starch emulsifier and AKD emulsion prepared by using the emulsifier

【技术实现步骤摘要】
一种改性淀粉乳化剂及采用该乳化剂制备的AKD乳液
本专利技术涉及AKD施胶剂制备
，具体涉及改性淀粉乳化剂，以及采用该乳化剂制备的AKD乳液。
技术介绍
施胶的目的是使纸或纸板具有抗拒液体扩散和渗透的能力，以适于书写和防潮抗湿。在这一过程中，中性施胶剂AKD由于其良好的性能受到广泛的关注。AKD为蜡状固体，本身不具有电荷，因此无法在纤维上留着，需要使用阳离子乳化剂使其带有正电荷，吸附在纤维上与其发生反应，产生施胶作用。早期，一般采用阳离子淀粉作为乳化剂。由于淀粉电荷量较低，在纤维上的留着率低，且易发生霉变，对乳液的稳定性及后期施胶效果会产生影响。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改性淀粉乳化剂，以及采用该乳化剂制备的AKD乳液，以解决
技术介绍
存在的上述缺陷。本专利技术是通过如下的技术方案实现的：一种改性淀粉乳化剂，其制备方法包括如下步骤：步骤一，将淀粉、适量催化剂、占淀粉重量5-12％的辛烯基琥珀酸酐和适量水混合，得到混合液；步骤二，将所述混合液送入挤压膨化机内进行挤压反应；步骤三，将步骤二获得的挤压产物与一定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和适量水混合，高速剪切乳化，得到所述改性淀粉乳化剂。所述淀粉没有特别限定，可以选用各类淀粉，包括但不限于玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、绿豆淀粉。所述淀粉的粒径不大于100目。优选的，步骤一所用催化剂选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、醋酸钠和氢氧化钙中的至少一种。其用量为淀粉重量的3-5％。步骤一中，加入水主要是使各组分分散混合更均匀且具有一定流动性，有利于后续的挤压反应。优选加水至混合液的水含量达到18-25wt％。优选的，步骤二的挤压反应是在套筒温度140-185℃、转速100-200r/min下进行的，产物通过直径0.01m的孔被挤出。优选的，步骤三中，按淀粉100重量份计，各组分的用量如下：苯乙烯8-10份、甲基丙烯酸甲酯16-22份、丙烯酸丁酯18-25份。步骤三中所述引发剂可以选用本领域的常用引发剂，包括但不限于：过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基—对甲苯胺、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。其用量也是本领域技术人员根据反应需要容易进行调整的，优选的用量为苯乙烯用量的0.5-3wt％。水的用量是可以根据反应需要以及最终乳化剂产物的固含量和分散性能进行调整的，优选的用量为150-220份。优选的，步骤三是在8000-12000r/min的转速下高速剪切乳化。本专利技术还进一步提供一种AKD乳液，是采用上述改性淀粉乳化剂对AKD蜡进行乳化而成。作为进一步优选的技术方案，所述AKD乳液包括如下重量份的组分：优选的，所述稳定助剂选自高纯聚合氯化铝、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、十二烷基硫酸钠、十六烷醇中的至少一种。所述AKD乳液，可以采用本领域的常规方法制备，例如采用如下方法制备：将AKD蜡加热熔融，缓慢加入所述改性淀粉乳化剂，5000-8000r/min剪切乳化2-3分钟，然后加入稳定助剂、水，继续高速剪切搅拌5-10分钟后快速冷却、出料。其中加入的水的用量根据AKD乳液产品的实际使用需要调节，优选的水的用量为200-500重量份。本专利技术采用辛烯基琥珀酸酐对淀粉进行干法改性，利用酸酐的高表面活性，在挤压膨化机中与淀粉上的羟基发生酯化反应，从而引入疏水基，同时在淀粉分子链间引入长链烃基，降低分子间力，同时降低表面能，成功制备出一种改性淀粉乳化剂，并进而获得一种性能优异的新型AKD乳液。本专利技术AKD乳液具有熟化速率快，施胶度高的特点，在造纸领域具有广泛应用价值。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行阐述，但并不限制本专利技术。实施例1本实施例技术方案如下：1.按质量计，将100份玉米淀粉，5份的碳酸钠，10份的辛烯基琥珀酸酐，在高速混合机中混合均匀，补水至水分含量为20％。2.加入到挤压膨化机中，在套筒温度150℃和转速150r/min下挤压反应，样品通过直径0.01m孔被挤出。然后将10份苯乙烯，20份甲基丙烯酸甲酯，10份丙烯酸丁酯，0.1份过硫酸钠，180份水，加入到上述体系，然后混合均匀，在12000r/min转速下高速剪切乳化，得到一种辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂。3.将300份AKD蜡加热熔融，将100份上述辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂溶液缓慢加入，6000r/min剪切乳化3分钟，加入4份高纯聚合氯化铝，400份的水,继续高速剪切搅拌10分钟后快速冷却、出料。实施例2本实施例技术方案如下：1.按质量计，将100份玉米淀粉，4份的碳酸氢钠，10份的辛烯基琥珀酸酐，在高速混合机中混合均匀，补水至水分含量为18％。2.加入到挤压膨化机中，在套筒温度175℃和转速200r/min下挤压反应，样品通过直径0.01m孔被挤出。然后将10份苯乙烯，20份甲基丙烯酸甲酯，10份丙烯酸丁酯，0.1份过硫酸铵，220份水，加入到上述体系，然后混合均匀，在8000r/min转速下高速剪切乳化，得到一种辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂。3.将400份AKD蜡加热熔融，将100份上述辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂溶液缓慢加入，6000r/min剪切乳化3分钟，加入5份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂，300份的水,继续高速剪切搅拌10分钟后快速冷却、出料。实施例3本实施例技术方案如下：1.按质量计，将100份玉米淀粉，4份的磷酸氢二钠，7份的辛烯基琥珀酸酐，在高速混合机中混合均匀，补水至水分含量为22％。2.加入到挤压膨化机中，在套筒温度155℃和转速300r/min下挤压反应，样品通过直径0.01m孔被挤出。然后将10份苯乙烯，20份甲基丙烯酸甲酯，10份丙烯酸丁酯，0.1份过氧化二苯甲酰，190份水，加入到上述体系，然后混合均匀，在10000r/min转速下高速剪切乳化，得到一种辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂。3.将300份AKD蜡水浴熔融，将100份上述辛烯基琥珀酸酐改性淀粉乳化剂溶液缓慢加入，6000r/min剪切乳化3分钟，加入3份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂，200份的水,继续高速剪切搅拌5分钟后快速冷却、出料。实施例4本实施例技术方案如下：1.按质量计，将100份玉米淀粉，4份的醋酸钠，9份的辛烯基琥珀酸酐，在高速混合机中混合均匀，补水至水分含量为25％。2.加入到挤压膨化机中，在套筒温度165℃和转速150r/min下挤压反应，样品通过直径0.01m孔被挤出。然后将10份苯乙烯，20份甲基丙烯酸甲酯，10份丙烯酸丁酯，0.1份偶氮二异丁腈，180份水，加入到上述体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性淀粉乳化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，将淀粉、适量催化剂、占淀粉重量5-12％的辛烯基琥珀酸酐和适量水混合，得到混合液；/n步骤二，将所述混合液送入挤压膨化机内进行挤压反应；/n步骤三，将步骤二获得的挤压产物与一定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和适量水混合，高速剪切乳化，得到所述改性淀粉乳化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性淀粉乳化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将淀粉、适量催化剂、占淀粉重量5-12％的辛烯基琥珀酸酐和适量水混合，得到混合液；
步骤二，将所述混合液送入挤压膨化机内进行挤压反应；
步骤三，将步骤二获得的挤压产物与一定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、引发剂和适量水混合，高速剪切乳化，得到所述改性淀粉乳化剂。


2.如权利要1所述的方法，其特征在于，所述淀粉的粒径不大于100目。


3.如权利要1所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、醋酸钠和氢氧化钙中的至少一种。


4.如权利要3所述的方法，其特征在于，所述催化剂的用量为淀粉重量的3-5％。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，加水至所述混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，沈安成，金霞朝，
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