一种纸张增强剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纸张增强剂的制备方法，其包括以下步骤，先将第一份反应单体和第一份助剂投入共聚容器中，然后将第二份反应单体和第二份助剂投入共聚容器中，再采用氮气对共聚容器解除真空并充压，向共聚容器内滴加偶氮引发剂，当共聚容器内反应物粘度达到8000mPa

【技术实现步骤摘要】
一种纸张增强剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及纸张增强剂的
，尤其是涉及一种纸张增强剂的制备方法。

技术介绍

[0002]受国家环保和进口废纸管理等多方面政策调控的影响，国内造纸企业所用的生产原料逐渐转向于国内废纸，由于国内废纸在回收过程中存在的弊端，导致造纸企业所用二次纤维原料的质量大幅度下降，而由纤维自身强度来提供纸张的物理强度性能的某些指标，尤其是耐破坏压出现大幅度下降，导致原纸品质下降，给后续原纸加工和应用带来极大影响。为了解决上述问题，本研究从现在造纸企业面临的实际问题出发，经过不断研究探索，专利技术了一种在使用全二次国废的抄纸条件下对纸张耐破增强效果依然十分出色的聚丙烯酰胺类增强剂。
[0003]授权公告号为CN111848863B的中国专利公开了一种两性聚丙烯酰胺纸张增强剂及其制备方法，在AM、DMAA、SMAS、EDTA、AA的反应体系中，引入带六元环并且不含酯键的阳离子单体丙烯酰吗啉ACMO代替常规阳离子单体，同时引入带有环氧基的乙烯基单体AGE或GMA，获得的造纸增强剂。
[0004]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在两性高分子多元共聚物引发共聚的制备过程中，由于阴、阳离子多种单体的竞聚率区别较大，上述方法的反应体系难以使共聚完全，而未能获得阳离子在高聚物分子结构中均匀分布的两性高分子多元共聚物，这种共聚物在受到受外力剪切作用时，分子链结构易发生断裂，导致其使用性能的降低，有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种纸张增强剂的制备方法，其通过分步共聚并控制共聚过程的交联程度来达到共聚完全的目的，解决了现有方法制备的两性高分子多元共聚物中阳离子分布不均而导致纸张增强剂的增强性能下降的问题。
[0006]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种纸张增强剂的制备方法，包括以下步骤，S1 取去离子水适量、丙烯酰胺单体65
‑
75份、阳离子单体30
‑
60份、链转移剂1
‑
10份、交联剂0.5
‑
1.0份、过氧化物引发剂1
‑
3份，并将这些原料在15
‑
25r/min的搅拌条件下依次投入储存容器中，然后用有氧酸调节pH为2.7
‑
3.0，搅拌10
‑
15min，得到原料含量为15%的反应单体；S2 先将共聚容器预热至60℃，在15
‑
25r/min的搅拌条件下，将第一份反应单体和第一份助剂投入共聚容器中，静态常压升温至65
‑
70℃，此过程逐渐提高共聚容器真空度至80
±
2Pa，共聚容器内温度达到75
±
2℃，共聚反应2
‑
3h；S3 然后将第二份反应单体和第二份助剂投入共聚容器中，继续搅拌5
‑
10min，再采用氮气对共聚容器解除真空并充压至0.15
±
0.02MPa，静态常压升温至80
‑
85℃；在此过程中，向共聚容器内滴加偶氮引发剂1
‑
10份，滴加时间为0.5
‑
1.0h，然后在85
±
2℃的条件下继续保温反应，得到聚丙酰胺树脂；S4 当共聚容器内反应物粘度达到
8000mPa
·
s时，向共聚容器内加入终止剂1
‑
10份，停止共聚反应，得到纸张增强剂。
[0007]通过采用上述技术方案，在丙烯酰胺单体和阳离子单体的基础上，加入适当的链转移剂、交联剂、过氧化物引发剂和偶氮引发剂来控制共聚过程的交联程度，并通过分批添加共聚反应单体和助剂进行分步共聚，从而使共聚反应后期的聚丙酰胺树脂含量呈平稳上升状态，再加入终止剂来控制共聚反应的终点，进而使得本方法的反应体系能共聚完全，并能获得阳离子在高聚物分子结构中均匀分布的聚丙酰胺树脂，直接消除了原先纸张增强剂在受剪切力作用时分子链结构容易断裂的问题，最终获得抗干扰能力强、交联程度高、流动性好、应用性能优越的纸张增强剂。
[0008]进一步地，所述S2中，预先将100份反应单体、40份助剂分为两份，第一份反应单体和第二份反应单体的重量之比为（1
‑
3)：1，第一份助剂和第二份助剂的重量之比为（1
‑
4)：1。在上述比例下进行共聚反应，共聚反应后期聚丙酰胺树脂含量与反应时间之间具有良好的线性关系。
[0009]进一步地，所述丙烯酰胺单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或其衍生物；所述阳离子单体为烯乙基胺、烯丙基胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺。优选采用丙烯酰胺作为丙烯酰胺单体，二甲基二烯丙基氯化铵作为阳离子单体。
[0010]进一步地，所述链转移剂为泛酰巯基乙胺磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙醇胺、甲酸钠或磷酸钠；所述交联剂为N，N
‑
二甲基丙烯酰胺、N，N
‑
二烯丙基丙烯酰胺、乙烯基甲苯。优选采用泛酰巯基乙胺磺酸钠作为链转移剂，N，N
‑
二烯丙基丙烯酰胺作为交联剂。
[0011]进一步地，所述过氧化物引发剂为过硫酸盐/和亚硫酸氢钠；所述偶氮引发剂为偶氮双异丁腈、偶氮双（2
‑
甲基丙脒）、2，2
‑
偶氮
‑
双（2
‑
脒基丙烷)盐酸盐、1
‑
(（氰基
‑1‑
甲基乙基)偶氮)甲酰胺、2，2
′‑
偶氮二异丁酸二甲酯或偶氮二异（N
‑
胺乙基)丁脒；所述终止剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠。优选采用过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠/和亚硫酸氢钠作为过氧化物引发剂，2，2
‑
偶氮
‑
双（2
‑
脒基丙烷)盐酸盐作为偶氮引发剂，亚硫酸钠作为终止剂。以这些过氧化物引发剂作为共聚反应前期的引发剂，以这些偶氮引发剂作为共聚反应后期的引发剂，有利于提高共聚反应后期的共聚率，降低了丙烯酰胺单体和阳离子单体的残留，极大地提高了纸张增强剂的性能。
[0012]进一步地，所述有氧酸为硫酸、甲酸或马来酸。优选采用甲酸作为有氧酸来调节pH。
[0013]进一步地，所述助剂由以下步骤制成，取铝化物15
‑
25份、粘度调节剂4
‑
6份、疏松剂1.5
‑
2.0份、助溶剂1
‑
2份、抗氧化剂0.1
‑
1.0份，并将这些原料在15
‑
25r/min的搅拌条件下依次投入储存容器中，并用去离子水加至40份，继续搅拌10
‑
15min，得到助剂。
[0014]具体地，所述铝化物为硫酸铝、氯化铝、乙酸铝或肉豆蔻酸铝。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸张增强剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1 取去离子水适量、丙烯酰胺单体65
‑
75份、阳离子单体30
‑
60份、链转移剂1
‑
10份、交联剂0.5
‑
1.0份、过氧化物引发剂1
‑
3份，并将这些原料在15
‑
25r/min的搅拌条件下依次投入储存容器中，然后用有氧酸调节pH为2.7
‑
3.0，搅拌10
‑
15min，得到原料含量为15%的反应单体；S2 先将共聚容器预热至60℃，在15
‑
25r/min的搅拌条件下，将第一份反应单体和第一份助剂投入共聚容器中，静态常压升温至65
‑
70℃，此过程逐渐提高共聚容器真空度至80
±
2Pa，共聚容器内温度达到75
±
2℃，共聚反应2
‑
3h；S3 然后将第二份反应单体和第二份助剂投入共聚容器中，继续搅拌5
‑
10min，再采用氮气对共聚容器解除真空并充压至0.15
±
0.02MPa，静态常压升温至80
‑
85℃；在此过程中，向共聚容器内滴加偶氮引发剂1
‑
10份，滴加时间为0.5
‑
1.0h，然后在85
±
2℃的条件下继续保温反应，得到聚丙酰胺树脂；S4 当共聚容器内反应物粘度达到8000mPa
·
s时，向共聚容器内加入终止剂1
‑
10份，停止共聚反应，得到纸张增强剂。2.根据权利要求1所述的一种纸张增强剂的制备方法，其特征在于：所述S2中，预先将100份反应单体、40份助剂分为两份，第一份反应单体和第二份反应单体的重量之比为（1
‑
3)：1，第一份助剂和第二份助剂的重量之比为（1
‑
4)：1。3.根据权利要求1所述的一种纸张增强剂的制备方法，其特征在于：所述丙烯酰胺单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或其衍生物；所述阳离子单体为烯乙基胺、烯丙基胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文新，杨文杰，董雪峰，
申请(专利权)人：杭州绿邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：