两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法，两性聚丙烯酰胺在丙烯酰胺基础上通过引发反应而得；用于废纸回收造纸用的增强剂包括重量比1:1

【技术实现步骤摘要】
两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种造纸助剂
，具体是涉及到两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在目前的国内市场，由于废纸的大量使用，2020年中国使用废纸浆达到5363万吨，用量巨大；而且由于禁止外废进口，国内很多纸厂使用木纤维、污泥等进行加填到废纸回收过程，而废纸浆经过打浆，纤维的长度和强度都明显下降，此外普通的木纤维、污泥、碳酸钙加填等都会使得纸张的强度下降，所以我们需要有一种专门针对废纸浆的增强剂，来改善纸张强度。
[0003]聚丙烯酰胺(PAM)是一类重要的水溶性高分子聚合物，可以引进各种离子基团以得到特定的性能，其广泛应用于化工、冶金、地质、煤炭、石油、造纸和水处理等各个领域，具有“百业助剂”的称号；但是传统的聚丙烯酰胺在造纸中作为增强剂，由于在造纸过程中，使用大量的碳酸钙浆料进行加填、或者是进行污泥回用、或者是使用一些木纤维等，造成纸张强度降低；以及目前大量使用的回收废纸制浆，导致的纤维变短、纤维强度下降等问题，目前使用的聚丙烯酰胺、阳离子、阴离子等聚丙烯酰胺对于纸张强度的提升越来越不明显，在目前的状态下，废纸回收制浆会越来越多，这对于增强剂的性能提出更高的要求，目前造纸使用的聚丙烯酰胺增强剂还有很大的改进优化空间；因此本专利技术期于研发出一种两性聚丙烯酰胺的合成方法，用该两性聚丙烯酰胺用来制备增强剂，来解决传统增强剂遇到的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法，通过制备具有特殊结构的两性聚丙烯酰胺，再使用所述的两性聚丙烯酰胺来制备造纸用的增强剂，得到的增强剂，能够明显的改善纸张的强度，特别是对于多次回收利用的废纸浆，能够有效的实现细小纤维间的连接，增强纸张强度；
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]两性聚丙烯酰胺的合成方法，包括以下步骤：
[0007]S1、底物的配制
[0008]在反应釜中加入去离子水、丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、亚硫酸氢钠、EDTA，搅拌溶解，升温到50
‑
70℃，得到底物，待用；
[0009]S2、溶液A的配制
[0010]在单体釜中加入丙烯酰胺、去离子水，然后加入阴离子单体，阳离子单体，搅拌均匀，然后加入碱液，调整体系pH为3
‑
4，得到溶溶液A，待用；
[0011]S3、溶液B的配制
[0012]在单体釜中加入功能单体1、功能单体2、丙烯酰胺、去离子水搅拌均匀，得到溶液
B，待用；
[0013]S4、引发液的配制
[0014]备好引发剂，加入适量去离子水，搅拌均匀，得到引发液，待用；
[0015]S5、引发反应
[0016]取步骤S4中一半量的引发液，同时往步骤S1的底物中平行滴入溶液A和所取的引发液，滴加完毕，得到混合液C；往混合液C中平行滴入溶液B和剩余的引发液，滴加完毕，保温，降温出料，得到所述两性聚丙烯酰胺。
[0017]优选的，阴离子单体选用：丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、磺酸不饱和单体(如2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、烯丙基磺酸钠等)等一种或多种；
[0018]优选的，所述阳离子单体选用：甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵等一种或多种；
[0019]优选的，所述功能单体1选用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯等含羟基的烯烃；
[0020]优选的，所述功能单体2选用：甲基丙烯酸缩水甘油酯；
[0021]优选的，所述引发剂选用：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种；
[0022]优选的，所述步骤S2中碱液为氢氧化钠溶液或者是氨水；
[0023]优选的，所述步骤S5为，向反应釜中(底物中滴加)平行滴加一半的引发剂和溶液A，滴加时间为1
‑
2h，滴加温度保持在50
‑
70℃，滴加完成后，继续向反应釜中平行滴加余下的引发剂与溶液B，滴加时间1
‑
2h，温度为50
‑
70℃，滴加完成后保温1
‑
2h，然后降温出料。
[0024]具体的，上述各个原料的用法用量如下表所示：
[0025][0026][0027]在本专利技术中，首先是使用丙烯酰胺、阴离子单体、阳离子单体进行共聚，然后再在两端接入功能单体进行接枝改性，得到的两性聚丙烯酰胺聚合物，所以所述两性聚丙烯酰胺在分子链的两端分别接有含羟基、环氧基团的特殊基团，能够更好与纤维形成稳定的交联结构；
[0028]此外，本专利技术也提供了一种通过所述两性聚丙烯酰胺，GU树脂来制待用于废纸回收造纸用的增强剂，该增强剂以重量份为单位，包括以下原料：两性聚丙烯酰胺1份、乙二醛尿素聚合物1
‑
3份；
[0029]其中，所述两性聚丙烯酰胺粘度为5000
‑
8000cps，乙二醛尿素聚合物的两端均存在醛基粘度为＜100cps
[0030]其中，所述乙二醛尿素聚合物为乙二醛与尿素进行聚合反应而得，按照乙二醛：尿素的摩尔比2
‑
4:1进行反应，保证在乙二醛尿素聚合物的两端均含有醛基。
[0031]同样的，本专利技术还提供了一种造纸增强剂的制备方法，包括以下步骤：
[0032]1、乙二醛尿素聚合物的制备
[0033]S6、按照摩尔比将乙二醛、尿素加入到反应釜中，然后使用碱液调整体系pH值为3
‑
4，在常温下进行反应，保持体系pH维持在3
‑
4，反应6
‑
8h，得到乙二醛尿素聚合物；
[0034]2、增强剂的制备
[0035]S7、按照两性聚丙烯酰胺和乙二醛尿素聚合物重量比1：1
‑
3，对两性聚丙烯酰胺和乙二醛尿素聚合物进行备料，分开存放，得到所述增强剂。所述的增强剂在使用时，即将备好料的两性聚丙烯酰胺和乙二醛尿素聚合物，投入纸浆中，混合均匀，进行使用。
[0036]优选的，所述步骤S6中的碱液为氢氧化钠溶液；
[0037]优选的，步骤S6中乙二醛：尿素按照摩尔比为2
‑
4:1进行反应，得到的乙二醛尿素聚合物的两端均含有醛基，使得乙二醛尿素聚合物的分子链变长，更容易与两性聚丙烯酰胺进行交联反应形成网状聚合物。
[0038]本专利技术的有益效果是：
[0039](1)相比于目前市场常见的两性聚丙烯酰胺类增强剂产品，本专利技术的两性聚丙烯酰胺在分子链的两端接入特殊的功能单体，使其形成一种特殊的结构，即使其形含有羟基、环氧基团的特殊结构，能够更好与纤维形成稳定的交联结构。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、底物的配制在反应釜中加入去离子水、丙烯酰胺、阳离子单体、阴离子单体、亚硫酸氢钠、EDTA，搅拌溶解，升温到50
‑
70℃，得到底物，待用；S2、溶液A的配制在单体釜中加入丙烯酰胺、去离子水，然后加入阴离子单体，阳离子单体，搅拌均匀，然后加入碱液，调整体系pH为3
‑
4，得到溶液A，待用；S3、溶液B的配制在反应釜中加入功能单体1、功能单体2、丙烯酰胺、去离子水搅拌均匀，得到溶液B，待用；S4、引发液的配制备好引发剂，加入适量去离子水，搅拌均匀，得到引发液，待用；S5、引发反应取步骤S4中一半量的引发液，同时往步骤S1的底物中平行滴入溶液A和所取的引发液，滴加完毕，得到混合液C；往混合液C中平行滴入溶液B和剩余的引发液，滴加完毕，保温，降温出料，得到所述两性聚丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于：所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、磺酸不饱和单体任一种或多种。3.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于：所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧丙基氯化铵、丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵中的任一种或多种。4.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于：所述功能单体1为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯等含羟基的烯烃。5.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于：所述功能单体2为甲基丙烯酸缩水甘油酯。6.根据权利要求1所述的两性聚丙烯酰胺的合成方法，其特征在于：所述引发剂选用：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种。7.用于废纸回收造纸用的增强剂，其特征在于，以重量份单位，包括以下原料：以权利要求1
‑
6任一项所述的合成方法制备出的两性聚丙烯酰胺、乙二醛尿素聚合物；所述两性聚丙烯酰胺、乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁代玉，沈杰，陈荦，
申请(专利权)人：深圳市瑞洲实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：