一种复合纸力增强剂及其制备方法与流程

文档序号:30082175发布日期:2022-05-18 04:38阅读:211来源:国知局
0.02~0.03份过硫酸铵、0.003~0.004份亚硫酸氢钠,加热至55~60℃聚合反应70~80分钟,干燥,得到聚乙烯亚胺;
13.(1-2)然后将8~10份木薯淀粉加入20~25份水中,搅拌混匀制成淀粉乳,接着将淀粉乳与步骤(1-1)所得聚乙烯亚胺搅拌混匀,继续加入0.1~0.12份过硫酸铵、0.05~0.06 份亚硫酸氢钠、0.01~0.02份氯化铁、0.05~0.06份无水乙醇,加热反应,即得淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物。
14.进一步优选的,加热反应的工艺条件为:80~90℃搅拌反应2~3小时。
15.优选的,以重量份计,步骤(2)的具体方法如下:
16.(2-1)先以四乙烯五胺、己二酸为原料制得中间体a;
17.(2-2)再以二乙烯三胺、三乙烯四胺、环氧氯丙烷为原料制得中间体b;
18.(2-3)最后将3~5份步骤(2-1)所得中间体a、5~7份步骤(2-2)所得中间体b、 5~7份环氧氯丙烷、1~2份缩水甘油基甲基丙烯酸酯、1~2份阳离子聚丙烯酰胺搅拌混匀, 70~80℃保温搅拌30~40分钟,即得聚酰胺环氧氯丙胺树脂。
19.进一步优选的,步骤(2-1)的具体方法为:先将2~3份质量浓度25~27%浓氨水与 0.5~0.6份四乙烯五胺、2.5~3.5份己二酸混合均匀,160~170℃搅拌反应50~55分钟,自然冷却,加入40~45份去离子水,搅拌混匀,得到中间体a。
20.进一步优选的,步骤(2-2)的具体方法为:先将3~4份质量浓度二乙烯三胺与0.5~ 0.6份三乙烯四胺、2.5~3.5份环氧氯丙烷混合均匀,接着加入20~25份去离子水,70~80℃搅拌反应100~110分钟,得到中间体b。
21.利用上述制备方法得到的一种复合纸力增强剂。
22.本发明的有益效果:
23.本发明通过淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物、聚酰胺环氧氯丙烷树脂复合得到一种复合纸力增强剂,可增强纸张的内结合强度,保证纸张品质,减少鼓泡、分层现象的发生,用量小,不影响纸张脱水性能,降低成本,提高生产效率。
24.其中,淀粉-聚乙烯亚胺接枝共聚物是以淀粉、聚乙烯亚胺为原料制得,通过聚乙烯亚胺接枝带来阳离子基团可与纤维中的羟基交联,起到增强效果。聚酰胺环氧氯丙烷树脂是以环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺为原料制成,是一种阳离子水溶性聚合物,可与纤维形成氢键作用,构建网状结构,进一步改善了增强效果。
25.与单独使用相比,本技术通过淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物、聚酰胺环氧氯丙烷树脂三者复合后,可构建大的网状结构,且具有一定的填充作用,增强与纤维之间的作用力,具有协同增效作用,大大改善了增强效果。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
27.实施例1
28.一种复合纸力增强剂的制备方法,具体步骤如下:
29.(1)先以淀粉、聚乙烯亚胺为原料,得到淀粉-聚乙烯亚胺接枝共聚物;
30.(2)再以环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺为原料,得到聚酰胺环氧氯丙烷树脂;
31.(3)最后将淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物、聚酰胺环氧氯丙烷树脂按照质量比1:50: 30混合均匀,即得所述的一种复合纸力增强剂。
32.步骤(1)的具体方法如下:
33.(1-1)先向10g乙烯亚胺单体中雾状喷入3g蒸馏水,接着边搅拌边加入0.02g过硫酸铵、0.004g亚硫酸氢钠,加热至55℃聚合反应80分钟,干燥,得到聚乙烯亚胺;
34.(1-2)然后将8g木薯淀粉加入25g水中,搅拌混匀制成淀粉乳,接着将淀粉乳与步骤 (1-1)所得聚乙烯亚胺搅拌混匀,继续加入0.1g过硫酸铵、0.06g亚硫酸氢钠、0.01g氯化铁、0.06g无水乙醇,加热反应,即得淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物。
35.加热反应的工艺条件为:80℃搅拌反应3小时。
36.步骤(2)的具体方法如下:
37.(2-1)先以四乙烯五胺、己二酸为原料制得中间体a;
38.(2-2)再以二乙烯三胺、三乙烯四胺、环氧氯丙烷为原料制得中间体b;
39.(2-3)最后将3g步骤(2-1)所得中间体a、7g步骤(2-2)所得中间体b、5g环氧氯丙烷、2g缩水甘油基甲基丙烯酸酯、1g阳离子聚丙烯酰胺搅拌混匀,80℃保温搅拌30 分钟,即得聚酰胺环氧氯丙胺树脂。
40.步骤(2-1)的具体方法为:先将3g质量浓度25%浓氨水与0.6g四乙烯五胺、2.5g己二酸混合均匀,170℃搅拌反应50分钟,自然冷却,加入45g去离子水,搅拌混匀,得到中间体a。
41.步骤(2-2)的具体方法为:先将3g质量浓度二乙烯三胺与0.6g三乙烯四胺、2.5g环氧氯丙烷混合均匀,接着加入25g去离子水,70℃搅拌反应110分钟,得到中间体b。
42.实施例2
43.一种复合纸力增强剂的制备方法,具体步骤如下:
44.(1)先以淀粉、聚乙烯亚胺为原料,得到淀粉-聚乙烯亚胺接枝共聚物;
45.(2)再以环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺为原料,得到聚酰胺环氧氯丙烷树脂;
46.(3)最后将接枝复合物、淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物、聚酰胺环氧氯丙烷树脂按照质量比1:55:25混合均匀,即得所述的一种复合纸力增强剂。
47.步骤(1)的具体方法如下:
48.(1-1)先向12g乙烯亚胺单体中雾状喷入2g蒸馏水,接着边搅拌边加入0.03g过硫酸铵、0.003g亚硫酸氢钠,加热至60℃聚合反应70分钟,干燥,得到聚乙烯亚胺;
49.(1-2)然后将10g木薯淀粉加入20g水中,搅拌混匀制成淀粉乳,接着将淀粉乳与步骤(1-1)所得聚乙烯亚胺搅拌混匀,继续加入0.12g过硫酸铵、0.05g亚硫酸氢钠、0.02g 氯化铁、0.05g无水乙醇,加热反应,即得淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物。
50.加热反应的工艺条件为:90℃搅拌反应2小时。
51.步骤(2)的具体方法如下:
52.(2-1)先以四乙烯五胺、己二酸为原料制得中间体a;
53.(2-2)再以二乙烯三胺、三乙烯四胺、环氧氯丙烷为原料制得中间体b;
54.(2-3)最后将5g步骤(2-1)所得中间体a、5g步骤(2-2)所得中间体b、7g环氧氯丙烷、1g缩水甘油基甲基丙烯酸酯、2g阳离子聚丙烯酰胺搅拌混匀,70℃保温搅拌40 分钟,即得聚酰胺环氧氯丙胺树脂。
55.步骤(2-1)的具体方法为:先将2g质量浓度27%浓氨水与0.5g四乙烯五胺、3.5g己二酸混合均匀,160℃搅拌反应55分钟,自然冷却,加入40g去离子水,搅拌混匀,得到中间体a。
56.步骤(2-2)的具体方法为:先将4g质量浓度二乙烯三胺与0.5g三乙烯四胺、3.5g环氧氯丙烷混合均匀,接着加入20g去离子水,80℃搅拌反应100分钟,得到中间体b。
57.实施例3
58.一种复合纸力增强剂的制备方法,具体步骤如下:
59.(1)先以淀粉、聚乙烯亚胺为原料,得到淀粉-聚乙烯亚胺接枝共聚物;
60.(2)再以环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺为原料,得到聚酰胺环氧氯丙烷树脂;
61.(3)最后将接枝复合物、淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物、聚酰胺环氧氯丙烷树脂按照质量比1:53:28混合均匀,即得所述的一种复合纸力增强剂。
62.步骤(1)的具体方法如下:
63.(1-1)先向11g乙烯亚胺单体中雾状喷入2.5g蒸馏水,接着边搅拌边加入0.025g过硫酸铵、0.0035g亚硫酸氢钠,加热至58℃聚合反应75分钟,干燥,得到聚乙烯亚胺;
64.(1-2)然后将9g木薯淀粉加入22g水中,搅拌混匀制成淀粉乳,接着将淀粉乳与步骤 (1-1)所得聚乙烯亚胺搅拌混匀,继续加入0.11g过硫酸铵、0.055g亚硫酸氢钠、0.015g 氯化铁、0.055g无水乙醇,加热反应,即得淀粉-聚乙烯亚胺接枝聚合物。
65.加热反应的工艺条件为:85℃搅拌反应2.5小时。
66.步骤(2)的具体方法如下:
67.(2-1)先以四乙烯五胺、己二酸为原料制得中间体a;
68.(2-2)再以二乙烯三胺、三乙烯四胺、环氧氯丙烷为原料制得中间体b;
69.(2-3)最后将4g步骤(2-1)所得中间体a、6g步骤(2-2)所得中间体b、6g环氧氯丙烷、1.5g缩水甘油基甲基丙烯酸酯、1.5g阳离子聚丙烯酰胺搅拌混匀,75℃保温搅拌 35分钟,即得聚酰胺环氧氯丙胺树脂。
70.步骤(2-1)的具体方法为:先将2.5g质量浓度26%浓氨水与0.55g四乙烯五胺、3g己二酸混合均匀,165℃搅拌反应52分钟,自然冷却,加入42g去离子水,搅拌混匀,得到中间体a。
71.步骤(2-2)的具体方法为:先将3.5g质量浓度二乙烯三胺与0.55g三乙烯四胺、3g环氧氯丙烷混合均匀,接着加入22g去离子水,75℃搅拌反应105分钟,得到中间体b。
72.对比例1
73.一种纸力增强剂的制备方法,具体步骤如下:
74.(1-1)先向10g乙烯亚胺单体中雾状喷入3g蒸馏水,接着边搅拌边加入0.02g过硫酸铵、0.004g亚硫酸氢钠,加热至55℃聚合反应80分钟,干燥,得到聚乙烯亚胺;
75.(1-2)然后将8g木薯淀粉加入25g水中,搅拌混匀制成淀粉乳,接着将淀粉乳与步骤 (1-1)所得聚乙烯亚胺搅拌混匀,继续加入0.1g过硫酸铵、0.06g亚硫酸氢钠、0.01g氯化铁、0.06g无水乙醇,加热反应,即得。
76.加热反应的工艺条件为:80℃搅拌反应3小时。
77.对比例2
78.一种纸力增强剂的制备方法,具体步骤如下:
79.(1-1)先以四乙烯五胺、己二酸为原料制得中间体a;
80.(1-2)再以二乙烯三胺、三乙烯四胺、环氧氯丙烷为原料制得中间体b;
81.(1-3)最后将3g步骤(1-1)所得中间体a、7g步骤(1-2)所得中间体b、5g环氧氯丙烷、2g缩水甘油基甲基丙烯酸酯、1g阳离子聚丙烯酰胺搅拌混匀,80℃保温搅拌30 分钟,即得。
82.步骤(1-1)的具体方法为:先将3g质量浓度25%浓氨水与0.6g四乙烯五胺、2.5g己二酸混合均匀,170℃搅拌反应50分钟,自然冷却,加入45g去离子水,搅拌混匀,得到中间体a。
83.步骤(1-2)的具体方法为:先将3g质量浓度二乙烯三胺与0.6g三乙烯四胺、2.5g环氧氯丙烷混合均匀,接着加入25g去离子水,70℃搅拌反应110分钟,得到中间体b。
84.试验例
85.分别将实施例1~3和对比例1~2所得纸力增强剂用于造纸,对成纸进行性能测试,结果见表1。
86.其中,造纸方法为:向100kg纸浆悬浮液(漂白阔叶木浆、废纸脱墨浆以质量比3:5 混合而成,纸浆悬浮液的固含量为38%)中加入0.02kg纸力增强剂,上网,压榨,烘干,即得成纸(克重100g/m2)。
87.抗张强度参考gb/t 12914-2008进行测定,环压指数参考gb/t2679.8-2019。
88.表1.成纸的性能测试
[0089] 抗张强度(n
·
m/g)环压指数(n
·
m/g)实施例162.3525.24实施例262.4125.29实施例362.5425.37对比例143.2712.67对比例250.0919.05
[0090]
由表1可知,实施例1~3的纸力增强剂在使用量较小的前提下即可实现较好的增强效果,抗张强度和环压指数高,不影响脱水性能。
[0091]
对比例1~2分别采用其中单一组分作为增强剂使用,增强效果明显变差,说明本发明的两部分协同作用,改善产品的强度。
[0092]
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
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