专利名称：一种阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备方法
技术领域：
本发明属于高分子化学领域，特别涉及一种阳离子高分子基石油树脂中性 施胶剂的制备方法。
背景技术：
随着胶版印刷技术的现代化，对纸张的质量要求日益提高，中碱性纸张的 需求量亦逐渐增加。与酸性施胶相比，中性施胶不论在提高纸张白度、改善印 刷适应性、降低综合成本，还是市场和用户的青鹏號来讲，其优势愈加明显。
石油柳旨来源丰富，价格f,。碳九系石油树脂是有苯乙烯、甲基苯乙烯、 茚等聚合而成，碳五系石油树脂是由环戊二烯、异戊二烯、戊二烯等聚合而成。 石油树脂是弱极性物质，因具有优良的耐碱、耐酸、抗水、抗老化性，可用作 纸张施胶剂。石油柳旨不含有可与纤维结合的极性基团，常用马来酸酐进行改 性，经小肝乳化剂乳化制得石油柳肿性施胶剂。
采用小分子表面活性剂制备的石油柳靜L液存在诸多缺点(1)在高剪切 力作用下，易产生 ; (2)乳液的冻融稳定性差；(3)小分子乳化剂易发生 表面迁移I，，影响了纸张的耐水性；(4)乳、^^泡性大，影响纟柳的正常运 行；(5)在纸张纤维上的留着繊低，施胶效果较差。
发明内容
本发明的目的在于克月让述现有技术的缺点，提供一种具有优良稳定性和 施胶效果的阳离子高分子翻油柳旨中性施胶剂的制备方法。 为达到Jl^目的，本发明采用的技术方案是 1)阳离子高分子乳化剂的制备
将可与水互溶的有机溶剂、苯乙烯、丙烯酸酯类单体、阳离子单体、冰醋
4酸按(2-4): (1-2): (1-2): (1-2): (0.5-2)的质量比混合制得体系A，在75-90 。C下向体系A中加入油溶性引发剂，其中油溶性引发剂与乙烯基共聚单体的质 量比为1-10: 100，继续保温反应3-6小时，即得阳离子高分子乳化剂，所述乙 烯基共聚单体为苯乙烯、丙烯酸酯类单体和阳离子单体；
2) 改性石油扭W旨的制备
于反应器中加入石油树脂、马来酸酐、阻聚剂，其中石油树脂、马来酸酐、 阻聚剂的质量比为(90-98): (2-10): (0.5-2)，升高温度至160-200°C，搅拌下 保温反应4-8小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子皿油树脂中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化剂和改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高 分子乳化剂与改性石油树脂的质量比为(1-2): 1，力口热升驢120°C，待改性 石油树脂完全i^七后，降温至80-95'C，搅拌下滴加80-95'C的热水使其发生相 反转乳化，调固含量至3040%，即可制得阳离子高分子M油树脂亚稳定乳液， 将亚稳定乳液经20-30MPa均质后，)t4P到3(TC以下，即得固含量为3040%的 稳定的阳离子高分子新油树脂中性施胶剂乳液。
本发明可与水互溶的有机溶剂为N， N-二甲基甲酰胺、N， N-二甲基乙酰 胺或N-甲基吡咯烷酮；
所述的丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲 基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸 正辛酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯,圣丙酯中的一种或一种以上任 意比例的混合物；
所述的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 酰氧乙基二甲基节基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲 基节基氯化铵、沐乙烯基节基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄 季铵、二烯丙基二甲基氯化铵或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种或一种以上任意比例的混合物；
戶诚的油溶性弓像剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异劍青或过氧化二苯甲酰；
所述的石油树脂为碳九系石油树脂或碳五系石油树脂；
戶诚的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、邻仲丁基4， 6-二硝基苯酚、对 苯醌、甲驢醌、2-叔丁基对苯二酚或2， 5-叔丁基对苯二酚。
本发明制备过程中不斗顿小針表面活性抓克月艮了石油树脂乳液易起泡， 稳定性和施胶效果差等缺点，提高了纸张的耐水性和施胶效果。阳离子高分子 乳化剂带有即亲油又亲水的双亲结构，乳化剂在油一水界面上吸附形成牢固的 双亲膜，有利于提高乳液的稳定性。本发明制备的阳离子高分子基石油树脂巾 ttM胶剂具有较强的阳离子性能，颗粒带有阳电荷，有助于留着并与纸张纤维 结合，且阳离子高分子基 L化剂本身亦具有一定的施胶增效作用，因此大大提 高乳液稳定性能和施胶性能。
具体实施例方式
实施例h
1) 阳离子高分子乳化齐啲制备
将N， N-二甲基甲翻安、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰氧乙基三 甲基氯化铵(DMC)、冰醋酸按2,5: .1.2: 1.5: 1.4: 0.5的质量比混賴幌体系 A，在90。C下，向体系A中加入偶氮二异丁腈，其中偶氮二异丁腈与乙烯基共 聚单体的质量比为3: 100，继续保温反应5小时，即可制得阳离子高肝乳化 剂，所述乙烯基共聚单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲 基氯化铵(DMC);
2) 改性石油柳旨的制备
于反应器中加入碳九系石油树脂、马来酸酐、对羟基苯甲醚，其中石油树
脂、马来酸酐、对羟基苯甲醚的质量比为94: 10: 1.6，升高鹏至18(TC，搅 拌下保温反应6小时，制得改性石油树服3)阳离子高分子翻油柳旨中性施胶齐啲制备
将阳离子高分子乳化齐诉a改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高
M乳化剂与改性石油树脂的质量比为1.5: 1，加热升温至120。C，待改性石油
树脂完^m后，降温至8(TC，搅拌下滴加80。C的热7jC使其发生相反转乳化，调固含量至40%，即可制得阳离子高分子M油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经20MPa均质后，冷却到30。C以下，即得固含量为40%的稳定的阳离子高分
子新油柳旨中性施胶剂乳液。实施例2:
1) 阳离子高分子乳化齐啲制备
将N， N-二甲基乙翻安、苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵、冰醋酸按3.3: 1.8: 1.2: 1.9: 1.2的质量比混M幌体系A，在83"C下，向体系A中加入偶氮二异庚腈，其中偶氮二异庚腈与乙烯基共聚单体的质量比为5: 100,继续保温反应4小时，即可帝幌阳离子高好乳化剂，所
述乙烯基共聚单体为苯乙烯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化
铵；
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳五系石油树脂、马来酸酐、对苯二酚，其中石油树脂、
马来酸酐、对苯二酚的质量比为90: 5: 1.2，升高，至200。C，搅拌下保温反应4小时，希幌改性石油柳旨；
3) 阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化剂和改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高
分子乳化剂与改性石油树脂的质量比为1.7: 1，加热升温至12(TC，待改性石油树脂完全i^七后，降驢90。C,搅拌下滴加9(TC的热7jC使其发生相反转乳化，调固含量至35%,即可制得阳离子高分子基石油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经25MPa均质后，冷却到30'C以下，即得固含量为35%的稳定的阳离子高分
7子,油树脂中14M胶剂乳液。
实施例3:
1) 阳离子高分子乳化剂的制备-
将N-甲基妣咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、冰醋酸按3.8: 1.5: 1.8: 1.3: 1.6的质量比混賴U得体系A，在88。C下，向体系A中加入过氧化二苯甲酰，其中过氧化二苯甲酰与乙烯基共聚单体的质量比为7: 100，继续保温反应6小时，即可制得阳离子高分子乳化剂，所述乙
烯基共聚单体为苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳九系石油树脂、马来酸酐、邻仲丁基4， 6-二硝基苯酚，其中石油树脂、马来酸酐、邻仲丁基4， 6-二硝基苯酚的质量比为96: 3: 0.8，升高離至170'C，搅拌下保温反应7小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子翻油柳旨中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化剂和改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高
好乳化剂与改性石油树月旨的质量比为1:1，加热升温至120°C，待改性石油树脂完^i^f七后，降MM83t，搅拌下滴加83t:的热水使其发生相反转乳化，调固含量至38%，即可制得阳离子高^f S^油树脂亚稳定学L液，将亚稳定乳液经23MPa均质后，冷却到3(TC以下，即得固含量为38%的稳定的阳离子高分子翻油树脂中性施胶剂乳液。实施例4:
1)阳离子高分子乳化剂的制备
将N， N-二甲基甲酰胺、苯乙烯、丙烯酸己酯、丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵、冰醋酸按3: 1.7: 1: 1.5: 0.8的质量比混合制得体系A，在75。C下，
向体系A中加入偶氮二异丁腈，其中偶氮二异丁腈与乙烯基共聚单体的质量比为l: 100，继续保温反应3小时，即可制得阳离子高分子乳化剂，戶腿乙烯基共聚单体为苯乙烯、丙烯酸己酯和丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵。
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳五系石油树脂、马来酸酐、对苯醌，其中石油树脂、马
来酸酐、对苯醌的质量比为92: 7: 0.5，升高温度至19(TC，搅拌下保温反应5小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子翻油树脂中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化齐诉卩改性石油树脂加入千燥反应器中，其中阳离子高分子乳化剂与改性石油树脂的质量比为1.6: 1，加热升驢12(TC，待改性石油树脂完全Mi七后，降驢88。C，搅拌下滴加88-C的热水使其发生相反转乳化，调固含量至33%，即可帝幌阳离子高分子翻油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经27MPa均质后，冷却到30'C以下，即得固含量为33%的稳定的阳离子高分子新油树脂中性施胶剂孚L液。
实施例5:
1) 阳离子高分子乳化剂的制备
将N， N-二甲基乙醐安、苯乙烯、甲基丙烯酸十八酯、沐乙烯基节基三甲基氯化铵、冰醋酸按2.7: 1: 1.6: 1.7: 1的质量比混合制得体系A，在80。C下，向体系A中加入偶氮二异劍青，其中偶氮二异M与乙烯基共聚单体的质量比为10: 100，继续保温反应45小时，即可制得阳离子高^f乳化剂，所述乙烯
基共聚单体为苯乙稀、甲基丙烯酸十八酯和沐乙烯基节基三甲基氯化铵
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳九系石油树脂、马来酸酐、甲基氢醌，其中石油树脂、马来酸酐、甲,醌的质量比为95: 2: 1,升高温度至160°C，搅拌下保温反应8小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子新油树脂中性施胶剂的制备 将阳离子高分子乳化剂和改性石油柳旨加入干燥反应器中，其中阳离子高分子乳化剂与改性石油树月旨的质量比为1.8: 1，加热升M12(TC，待改性石油树脂完全谢七后，降MM92'C，搅拌下滴加92'C的热水使其发生相反转学L化，调固含量至3线，即可帝幌阳离子高好新油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经30MPa均质后，冷却到30'C以下，即得固含量为30%的稳定的阳离子高分子翻油柳旨中性施胶剂乳液。实施例6:
1) 阳离子高分子乳化齐啲帝l恪
将N-甲基卩比咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯^^乙酯、甲基丙
烯酸二甲胺基乙酯氯化节季铵、二烯丙基二甲基氯化铵、冰醋酸按2: 1.6: 0.8-
1.2: 0.4: 0.6: 1.8的质量比混賴幌体系A，在78t下，向体系A中加入过氧
化二苯甲酰，其中过氧化二苯甲酰与乙烯基共聚单体的质量比为6: 100，继续
保温反应3,5小时，即可制得阳离子高分子乳化剂，戶脱乙烯基共聚单体为苯乙
烯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化节^l安
和二烯丙基二甲基氯化铵；
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳五系石油树脂、马来酸酐、2-叔丁基对苯二酚，其中石油树脂、马来酸酐、2-叔丁基对苯二酚的质量比为98: 8: 1.8，升高^g至185'C,搅拌下保温反应5,5小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子翻油柳旨中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化剂和改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高分子乳化剂与改性石油树脂的质量比为1.2: 1，加热升温至12(TC，待改性石油树脂完全谢七后，降温至85r，搅拌下滴加85t:的热水使其发生相反转乳化，调固含量至36%,即可制得阳离子高分子新油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经22MPa均质后，冷却到3(TC以下，即得固含量为36%的稳定的阳离子高分子翻油柳旨中性施胶剂孚L液。实施例7:
1) 阳离子高分子乳化剂的制备
将N， N-二甲基乙酰胺、苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化节季铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、冰醋酸按4: 2: 0.3: 0.6: 0.8: 0.6: 0.8: 0.6:
2的质量比混賴幌体系A，在85。C下，向体系A中加入过氧化:^甲酰，其中过氧化二苯甲酰与乙烯基共聚单体的质量比为2: 100，继续保温反应5.5小时，即可制得阳离子高分子乳化剂，所述乙烯基共聚单体为苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化节對安和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯；
2) 改性石油树脂的制备
于反应器中加入碳九系石油树脂、马来酸酐、2， 5-叔丁基对苯二酚，其中石油树脂、马来酸酐、2， 5-叔丁基对苯二酚的质量比为93: 6: 2，升高温度至165°C，搅拌下保温反应7.5小时，制得改性石油树脂；
3) 阳离子高分子新油柳旨中性施胶剂的制备
将阳离子高分子乳化剂和改性石油柳旨加入千燥反应器中，其中阳离子高好乳化剂与改性石油柳旨的质量比为2: 1，力口热升驢120°C，待改性石油树脂完全厢七后，降驢95t，搅拌下滴加95r的热水使其发生相反转乳化，调固含量至31%，即可制得阳离子高分子新油树脂亚稳定学L液，将亚稳定乳液经26MPa均质后，冷却到3(TC以下，即得固含量为31%的稳定的阳离子高分子新油柳旨中性施胶剂乳液。
ii
权利要求
1、一种阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备方法，其特征在于1)阳离子高分子乳化剂的制备将可与水互溶的有机溶剂、苯乙烯、丙烯酸酯类单体、阳离子单体、冰醋酸按(2-4)∶(1-2)∶(1-2)∶(1-2)∶(0.5-2)的质量比混合制得体系A，在75-90℃下向体系A中加入油溶性引发剂，其中油溶性引发剂与乙烯基共聚单体的质量比为1-10∶100，继续保温反应3-6小时，即得阳离子高分子乳化剂，所述乙烯基共聚单体为苯乙烯、丙烯酸酯类单体和阳离子单体；2)改性石油树脂的制备于反应器中加入石油树脂、马来酸酐、阻聚剂，其中石油树脂、马来酸酐、阻聚剂的质量比为(90-98)∶(2-10)∶(0.5-2)，升高温度至160-200℃，搅拌下保温反应4-8小时，制得改性石油树脂；3)阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备将阳离子高分子乳化剂和改性石油树脂加入干燥反应器中，其中阳离子高分子乳化剂与改性石油树脂的质量比为(1-2)∶1，加热升温至120℃，待改性石油树脂完全熔化后，降温至80-95℃，搅拌下滴加80-95℃的热水使其发生相反转乳化，调固含量至30-40％，即可制得阳离子高分子基石油树脂亚稳定乳液，将亚稳定乳液经20-30MPa均质后，冷却到30℃以下，即得固含量为30-40％的稳定的阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂乳液。
2、 根据权利要求1所述的阳离子高分子基石油柳旨中性施胶剂的制备方法， 其特征在于所述的可与水互溶的有机溶剂为N， N-二甲基甲翻安、N, N-二 甲基乙MI安或N-甲基吡咯烷酮。
3、 根据权禾腰求2戶腿的阳离子高好翻油柳旨中性施胶剂的帝l恪方法， 其特征在于戶脱的丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基) 丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或一种 以上任意比例的混合物。
4、 根据权利要求1所述的阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备方 法，其特征在于:戶脱的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、 甲基丙烯酰氧乙基二甲基节基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧 乙基二甲基节基氯化铵、沐乙烯基节基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙 酯氯化节季铵、二烯丙基二甲基氯化铵或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种 或一种以上任意比例的混合物。
5、 根据权利要求1所述的阳离子高分子翻油树脂中性施胶剂的制备方 法，其特征在于戶脱的油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰。
6、 根据权利要求1所述的阳离子高分子皿油树脂中性施胶剂的制备方 法，其特征在于戶腿的石油树脂为碳九系石油树脂或碳五系石油树脂。
7、 根据权利要求1戶腿的阳离子高分子新油柳旨中性施胶剂的制备方法， 其特征在于所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、邻仲丁基4， 6-二硝基 苯酚、对苯醌、甲錢醌、2-叔丁基对苯二酚或2, 5-叔丁基对苯二酚。
全文摘要
本发明公开了一种阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂的制备方法。在可与水互溶的有机溶剂作用下，以苯乙烯、丙烯酸酯类单体、阳离子单体等乙烯基单体为共聚单体，通过无皂乳液聚合制得阳离子无皂苯丙乳液。以其作为阳离子高分子乳化剂，将经马来酸酐改性的石油树脂乳化分散，经高压均质后即可制得具有良好稳定性和施胶性能的阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂乳液。本发明产品具有良好的稳定性和施胶性能；本发明制备的阳离子高分子基石油树脂中性施胶剂具有较强的阳离子性能，颗粒带有阳电荷，有助于留着并与纸张纤维结合，且阳离子高分子乳化剂本身亦具有一定的施胶增效作用，因此大大提高乳液稳定性能和施胶性能。
文档编号D21H21/14GK101649579SQ200910023759
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者李刚辉, 李小瑞, 沈一丁, 王海花, 费贵强 申请人:陕西科技大学