一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法,包括以下步骤：S1、将有机溶剂升温至40～60℃，加入丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、丙烯酸酯功能单体和醋酸乙烯酯，同时滴加氧化还原引发体系以引发共聚；S2、加入碱和水进行水解，加热回收有机溶液，制备得到水溶性乳化剂；S3、升温至70～90℃，加入混合单体、纳米纤维素分散液及双氧水

【技术实现步骤摘要】
一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于纸张增强剂
，具体涉及一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]纸张表面强度是印刷用纸的一项重要指标，表面强度不够的纸张在印刷过程中会产生掉毛、掉粉现象，不仅容易糊印版，而且还在纸面应该有油墨的地方造成白色斑点。要控制和改进掉毛、掉粉现象，首先要在改进纸的表面强度着手，它涉及浆料的质量和配比，填料的性质及用量、助剂的使用，上网和脱水的控制，干燥曲线和水份的控制等许多方面。

技术实现思路

[0003]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型纸张阳离子表面增强剂的制备方法，其在涂布应用过程中能大幅提高纸张的表面强度、抗水性能，减少掉毛掉粉，改善印刷质量。
[0004]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法，包括以下步骤：
[0005]S1、将有机溶剂升温至40～60℃，加入丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、丙烯酸酯功能单体和醋酸乙烯酯，同时滴加氧化还原引发体系以引发共聚；
[0006]S2、加入碱和水进行水解，加热回收有机溶液，制备得到水溶性乳化剂；
[0007]S3、升温至70～90℃，加入混合单体、纳米纤维素分散液及双氧水
‑
硫酸亚铁氧化还原引发剂，反应30min
‑
60min，进行种子制备；
[0008]S4、滴加苯丙混合单体、双氧水引发剂，混合单体滴加2
‑
4h，引发剂滴加时间比混合单体延长15
‑
30min，滴加完成后保温0.5～3h，降温过滤，即得纸张阳离子表面增强剂。
[0009]优选的，S1中，丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯功能单体的用量质量比为20～60:5～25:100:2～10。
[0010]优选的，S1中，加入丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯功能单体时的搅拌速度为100～600r/min。单体滴加3
‑
7h，双氧水引发剂滴加时间比单体长0.5～1h，滴加完成保温1～4h。
[0011]优选的，S1中，有机溶剂是甲醇，甲醇与总单体用量质量比为100：20～40，其中总单体用量为S1中丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、丙烯酸酯功能单体和醋酸乙烯酯的总质量。
[0012]优选的，S1中，所述丙烯酸酯单体为丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、AMPS(2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸)，烯丙基磺酸钠中的一种或至少两种组合；
[0013]所述丙烯酸阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸N,N
‑
二甲基氨基乙酯(DM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酸N，N
‑
二甲基氨基乙酯(DA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)中一种或至少两种组合；
[0014]所述丙烯酸酯功能单体为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯中的中一种或至少两种组合；
[0015]所述氧化还原引发体系为过氧化环己酮
‑
环烷酸盐、过氧化甲乙酮
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N，N
‑
二甲基苯胺中的一种；
[0016]优选的，所述氧化还原引发体系的用量为总单体用量的0.1％～5％。
[0017]优选的，S2中，所述碱是氢氧化钠，氢氧化钠的加入量是总单体用量的0.5～2％；水的加入量为总单体用量的500％，其中加入氢氧化钠后反应0.5
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2h，再加入一定量的水。
[0018]优选的，S3中，乳化剂用量与总单体用量质量比为4～8:1。
[0019]优选的，S3中，添加的混合单体量为总单体量的5％～25％；双氧水
‑
硫酸亚铁氧化还原引发体系用量为总单体质量的4％～8％；纳米纤维素分散液的添加量为总单体量的5％
‑
15％；
[0020]优选的，纳米纤维素分散液的固体含量为5～10wt％。
[0021]优选的，S4中，苯丙混合单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯，丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸叔丁酯中的至少两种组合。
[0022]优选的，S4中，双氧水引发剂的用量占总单体用量的2％～15％。
[0023]本专利技术采用上述制备方法得到的纸张阳离子表面增强剂在造纸上的应用。
[0024]本专利技术的有益效果是：本专利产品能大幅度提高纸页的表面强度和抗水性及印刷适性，并可明显减少印刷过程中的掉毛、掉粉及糊版现象，使印刷品图文清晰、色泽艳丽、立体感强。表面强度的提高可以适当的加大添料用量，降低成本；大幅度提高纸页的表面强度与抗水性，可减少或替代浆内施胶剂。
具体实施方式
[0025]以下结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，这些实施例是用于说明本专利技术的基本原理、主要特征和优点，而本专利技术不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0026]实施例1
[0027](1)乳化剂制备：在反应器中加入100g甲醇，在100r/min的搅拌速度下，升温至40℃，滴加丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、AMPS(2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸)，烯丙基磺酸钠总共2.92g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸N，N
‑
二甲基氨基乙酯(DA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)总共2.19g、醋酸乙烯酯14.6g，二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯总共0.3g，同时滴加过氧化环己酮
‑
环烷酸盐氧化还原引发体系引发剂，加入量0.02g，单体滴加3h，引发剂滴加时间比单体长0.5h，滴加完成保温1h，保温完成后加入相对于总单体质量0.5％的氢氧化钠，反应0.5h，加入100g的水，加入至70℃蒸发出回收其中的甲醇，降温备用。
[0028](2)阳离子表面增强剂成品的制备：用第一步制备乳化剂水溶液100g，升温至70℃，加入苯乙烯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯混合单体3.75g、纳米纤维素分散液2.5g及双氧水
‑
硫酸亚铁氧化还原引发剂1g，反应30min，进行种子制备，然后继续滴加剩余的苯
丙混合单体21.25g，及双氧水引发剂0.43g，混合单体滴加2h，引发剂滴加时间比混合单体延长15min，滴加完成后保温0.5h，降温过滤出料。
[0029]实施例2
[0030](1)乳化剂制备：在反应器中加入100g甲醇，在300r/min的搅拌速度下，升温至50℃，滴加丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸异本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法,包括以下步骤：S1、将有机溶剂升温至40～60℃，加入丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、丙烯酸酯功能单体和醋酸乙烯酯，同时滴加氧化还原引发体系以引发共聚；S2、加入碱和水进行水解，加热回收有机溶液，制备得到水溶性乳化剂；S3、升温至70～90℃，加入混合单体、纳米纤维素分散液及双氧水
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硫酸亚铁氧化还原引发剂进行种子制备；S4、滴加苯丙混合单体、双氧水引发剂，滴加完成后保温0.5～3h，降温过滤，即得纸张阳离子表面增强剂。2.根据权利要求1所述的一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法，其特征在于：S1中，丙烯酸酯单体、丙烯酸阳离子单体、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯功能单体的用量质量比为20～60:5～25:100:2～10。3.根据权利要求1所述的一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法，其特征在于：S1中，有机溶剂是甲醇，甲醇与总单体用量质量比为100：20～40。4.根据权利要求1所述的一种纸张阳离子表面增强剂的制备方法，其特征在于：S1中，所述丙烯酸酯单体为丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、AMPS(2
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丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸)，烯丙基磺酸钠中的一种或至少两种组合；所述丙烯酸阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸N,N
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二甲基氨基乙酯(DM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酸N，N
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二甲基氨基乙酯(DA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)中一种或至少两种组合；所述丙烯酸酯功能单体为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，
申请(专利权)人：九洲生物技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：