本发明专利技术涉及一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法。该方法包括将纳米二氧化钛颗粒溶于乙醇中搅拌均匀，加入硅烷偶联剂并用氨水溶液调pH至6~10，室温搅拌反应得乳液A；将阳离子淀粉溶于水中搅拌均匀，加入冰醋酸并搅拌，加入催化剂、苯乙烯和丙烯酸丁酯，60~95℃进行第一阶段反应50~70分钟，再加入催化剂在60~95℃温度下进行第二阶段反应，得乳液B；将乳液B，在60~70℃温度下加入到乳液A中，搅拌反应30~60分钟，即得。本发明专利技术原料较少，制备成本低，方法简单；制备出的纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂抗水性能强，单位纸张的施胶所用表面施胶剂的量少，应用于板纸及书写纸的表面施胶过程的效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，属于表面施胶剂制备的
技术介绍
表面施胶是纸张或纸板加工过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部末端，使纸页在未完全干燥却具有一定的强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥在纸和纸板表面形成一层胶膜，从而达到改变纸或纸板表面性能的目的。从造纸工业的发展来看，造纸表面施胶是不可或缺的过程之一，通过表面施胶可加人改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。随着造纸工业技术水平的提高，纸张的表面施胶已经成为一种常规的纸张处理工序，尤其是近年来因印刷、复印、传真的普及对文化纸、包装纸和瓦楞纸的表面性能、强度及抗水性提出了更高的要求。 表面施胶剂是造纸表面施胶过程中必不可少的原料，通过表面施胶能够提高纸张或纸板的抗水性及环压强度。中国专利文献CN100529258C (200710113910. O)公开了一种壳聚糖苯丙胶乳表面施胶剂及其制备方法，将壳聚糖与功能性单体DM和DMC反应改性后，再与N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的混合单体反应，反应产物中添加施胶增效剂PAE即得。但该壳聚糖苯丙胶乳表面施胶剂原料复杂繁多，制备方法繁琐，制备成本高。目前，利用纳米二氧化钛来制备表面施胶剂未见报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法。本专利技术的技术方案如下一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，包括步骤如下，原料用量均为重量份(I)将5 30份的纳米二氧化钛颗粒溶于20 95份体积分数为99 100%的乙醇中搅拌均匀，加入2 50份的硅烷偶联剂并用浓度为5 25wt%的氨水溶液调pH至6 10，室温搅拌反应O. 5 2h得乳液A ；(2)将5 40份的阳离子淀粉溶于30 90份的水中搅拌均匀，加入O. Γ20份冰醋酸并在6(T95°C搅拌10 20分钟，加入O. 0Γ0. 2份催化剂、10 50份苯乙烯和5 30份丙烯酸丁酯，在6(T95°C温度下进行第一阶段反应5(Γ70分钟，再加入O. 0Γ0. 3份催化剂在6(T95°C温度下进行第二阶段反应2(Γ60分钟，得乳液B ；(3)将I 3份的乳液B，在6(T70°C温度下加入到2 5份的乳液A中，搅拌反应30 60分钟，即得本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂。步骤(I)中所述的纳米二氧化钛颗粒粒径范围为5 400nm ;进一步优选的,所述的步骤(I)中纳米二氧化钛颗粒粒径范围为100 300nm。根据本专利技术，优选的，所述的步骤(I)中硅烷偶联剂型号为KH-550、KH-560或KH-570。根据本专利技术，优选的，所述的步骤(2)中阳离子淀粉为叔氨基阳离子淀粉或季铵基阳离子淀粉，取代度为O. 01、.1。根据本专利技术，优选的，所述的步骤(2)中催化剂为固体FeS04、H2O2或过硫酸盐；特别优选的过硫酸盐催化剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。本专利技术步骤(2)中所述的苯乙烯优选的加入速率控制在O. Orikg/min ;所述的丙烯酸丁酯优选的加入速率控制在O. OlO. 8kg/min ；本专利技术制备的纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂在纸机表面施胶过程中根据不同要求用量不同，用量大的纸张质量更好；条件相同的情况下本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的用量较少。本专利技术有如下有益效果1、本专利技术制备方法所采用的原料较少，制备成本低，制备过程简单。2、本专利技术方法制备出的纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂抗水性能强，单位纸张的施胶过程所用表面施胶剂的量少，应用于板纸及书写纸的表面施胶过程的效果好。3、本专利技术制备环境友好。具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例中所用原料均为常规市售产品，其中纳米二氧化钛颗粒上海百森延令纳米科技有限公司有售。硅烷偶联剂(KH-550、KH-560、KH-570):南京辰工有机硅材料有限公司有售。(季铵基/叔氨基)阳离子淀粉无锡金陵塔淀粉有限公司有售。冰醋酸河南省新乡市中原有机化工有限责任公司有售。苯乙烯天津当代化工贸易有限公司有售。丙烯酸丁酯莱阳经济技术开区精细化工厂有售。实施例1 :一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，包括步骤如下(I)将5kg粒径范围为10(T200nm的纳米二氧化钛颗粒溶于20kg体积分数为99%的乙醇中搅拌均匀，加入2kg的硅烷偶联剂KH-550并用浓度为25wt%的氨水溶液调pH至9^10,室温搅拌反应O. 5h得乳液A ；(2)将40kg取代度为O. Ol的季铵基阳离子淀粉溶于90kg的水中搅拌均匀，加入O.1kg冰醋酸并在60°C搅拌10分钟，加入O. 02kg固体FeSO4催化剂、IOkg苯乙烯和5kg丙烯酸丁酯，在60°C温度下进行第一阶段反应50分钟，再加入O. Olkg固体FeSO4催化剂在60°C温度下进行第二阶段反应20分钟，得乳液B ;所述的苯乙烯的加入速率控制在O. 5kg/min ;所述的丙烯酸丁酯的加入速率控制在O. 2kg/min ；(3)将Ikg的乳液B，在60°C温度下加入到2kg的乳液A中，搅拌反应30分钟，即得本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂。实施例2 : —种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，包括步骤如下(I)将30kg粒径范围为10(T200nm的纳米二氧化钛颗粒溶于95kg体积分数为99%的乙醇中搅拌均匀，加入50kg的硅烷偶联剂KH-550并用浓度为25wt%的氨水溶液调pH至9^10,室温搅拌反应2h得乳液A ；(2)将40kg取代度为O. 01的季铵基阳离子淀粉溶于30kg的水中搅拌均匀，加入20kg冰醋酸并在95°C搅拌10分钟，加入O.1kg固体FeSCUt化剂、50kg苯乙烯和30kg丙烯酸丁酯，在60°C温度下进行第一阶段反应50分钟，再加入O. 2kg固体FeSO4催化剂在60°C温度下进行第二阶段反应20分钟，得乳液B ;所述的苯乙烯的加入速率控制在lkg/min ;所述的丙烯酸丁酯的加入速率控制在O. 8kg/min ；(3)将3kg的乳液B，在60°C温度下加入到5kg的乳液A中，搅拌反应30分钟，即得本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂。实施例3 : —种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，包括步骤如下(I)将20kg粒径范围为20(T300nm的纳米二氧化钛颗粒溶于60kg纯乙醇中搅拌 均匀，加入30kg的硅烷偶联剂KH-560并用浓度为20wt%的氨水溶液调pH至7 8，室温搅拌反应Ih得乳液A ；(2)将30kg取代度为O.1的季铵基阳离子淀粉溶于60kg的水中搅拌均匀，加入IOkg冰醋酸并在80°C搅拌20分钟，加入O. 05kg固体FeSO4催化剂、20kg苯乙烯和15kg丙烯酸丁酯，在80°C温度下进行第一阶段反应60分钟，再加入O.1kg固体FeSO4催化剂在80°C温度下进行第二阶段反应60分钟，得乳液B ;所述的苯乙烯的加入速率控制在O. 6kg/min ;所述的丙烯酸丁酯的加入速率控制在O. 4kg/min ；(3)将3kg的乳液B，在60°C温度下加入到3kg的乳液A中，搅拌反应60分钟，即得本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，其特征在于，包括步骤如下，原料用量均为重量份：（1）将5~30份的纳米二氧化钛颗粒溶于20~95份体积分数为99~100%的乙醇中搅拌均匀，加入2~50份的硅烷偶联剂并用浓度为5~25wt%的氨水溶液调pH至6~10，室温搅拌反应0.5~2h得乳液A；（2）将5~40份的阳离子淀粉溶于30~90份的水中搅拌均匀，加入0.1~20份冰醋酸并在60~95℃搅拌10~20分钟，加入0.01~0.2份催化剂、10~50份苯乙烯和5~30份丙烯酸丁酯，在60~95℃温度下进行第一阶段反应50~70分钟，再加入0.01~0.3份催化剂在60~95℃温度下进行第二阶段反应20~60分钟，得乳液B；（3）将1~3份的乳液B，在60~70℃温度下加入到2~5份的乳液A中，搅拌反应30~60分钟，即得本专利技术纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂。
【技术特征摘要】
1.一种纳米TiO2苯丙胶乳表面施胶剂的制备方法，其特征在于，包括步骤如下，原料用量均为重量份 (1)将5 30份的纳米二氧化钛颗粒溶于20 95份体积分数为99 100%的乙醇中搅拌均匀，加入2 50份的硅烷偶联剂并用浓度为5 25wt%的氨水溶液调pH至6 10，室温搅拌反应O.5 2h得乳液A ； (2)将5 40份的阳离子淀粉溶于3(Γ90份的水中搅拌均匀，加入O.Γ20份冰醋酸并在60 95°C搅拌1(Γ20分钟，加入O. 0Γ0. 2份催化剂、10 50份苯乙烯和5 30份丙烯酸丁酯，在6(T95°C温度下进行第一阶段反应5(Γ70分钟，再加入O. 0Γ0. 3份催化剂在6(T95°C温度下进行第二阶段反应2(Γ60分钟，得乳液B ； (3)将广3份的乳液B，在6(T70°C温度下加入到2飞份的乳液A中，搅拌反应3(Γ60分钟，即得本发明纳米TiO2苯丙胶乳...
【专利技术属性】
技术研发人员：王正顺，
申请(专利权)人：山东轻工业学院，
类型：发明
国别省市：
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