一种阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂及其制备方法与流程

本发明涉及造纸施胶剂，尤其涉及一种含有糖醛尿素树脂的复合施胶剂及其制备方法。

背景技术：

1、松香是一种由树脂酸、少量脂肪酸、松脂酸酐等物质组成的混合物，在造纸领域中常作为浆内施胶剂，主要用于提高纸张的抗水性，防止墨水渗透，便于印刷。松香的价格受季节影响时有起伏，施胶的成本很难控制，因此有待开发一种成本较低、制造容易的松香补充剂来缓解松香价格波动造成的影响。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是提供一种可替代或降低松香用量的糖醛尿素树脂复合施胶剂及其制备方法，麦芽糖和尿素在催化剂作用下缩聚而成的糖醛树脂，替代部分松香应用于造纸施胶剂，可以开发出新型施胶剂产品，提高产品稳定性及施胶效果，降低生产成本。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：

3、一种阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，由阳离子松香、糖醛尿素树脂和适量乳化剂组成，其中糖醛尿素树脂占阳离子松香和糖醛尿素树脂总重量的4-30％；所述阳离子松香是马来酸酐和富马酸改性松香，所述糖醛尿素树脂是由尿素和麦芽糖缩聚而成的。

4、所述阳离子松香采用本领域常规方法制备，例如采用如下方法制备：将70-95重量份松香加入反应釜中，加热升温至180-220℃，再加入3.5-8重量份的马来酸酐和富马酸对松香进行改性，马来酸酐和富马酸按重量比1：1复配。

5、所述糖醛尿素树脂中尿素和麦芽糖按摩尔比(1-4)：(1-2)进行缩聚。例如采用如下方法制备：尿素、麦芽糖按比例加入反应釜中，开启搅拌，加热升温至70-110℃，加入金属离子催化剂，反应时间5-8h后降至室温得到红棕色粘稠的糖醛尿素树脂。

6、所述金属离子催化剂选自乙酸锌、乙酸镁、乙酸镍、乙酸铜的至少一种；加入质量百分比为0.1-2％。

7、本发明阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，所用的乳化剂可以是本领域常用的乳化剂，优选采用阳离子乳化剂，最好是阳离子季铵盐类表面活性剂和聚酰胺多胺环氧氯丙烷组成的复合阳离子乳化剂。

8、发明人发现，糖醛尿素树脂经乳化剂乳化后，如果没有阳离子松香的协同作用，产品在短时间内会出现分层现象，无法形成稳定的乳液状态；当糖醛尿素树脂的取代量达到30％以上时，乳化效果也会变差，胶料颜色变深，乳化时有褐色小颗粒状物质出现。因此糖醛尿素树脂的最佳取代量为4-30％之间。

9、本发明还进一步提供上述阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂的制备方法，包括如下步骤：

10、s1、尿素、麦芽糖按比例加入反应釜中，开启搅拌，加热升温至70-110℃，加入金属离子催化剂，反应时间5-8h，降至室温得到糖醛尿素树脂；

11、s2、将松香加入反应釜中，加热升温至180-220℃，再加入马来酸酐和富马酸对松香进行改性，得到阳离子松香；

12、s3、降温至120-150℃，加入所述糖醛尿素树脂，用量为松香质量的5-30％，混合均匀后，在高速搅拌下加入乳化剂，用量为松香质量的10-30％，温度为60-95℃，搅拌均匀后，加入热水转相，调节固含量至30-50％，冷却至室温，得到阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂。

13、优选的，所述乳化剂为阳离子季铵盐类表面活性剂和聚酰胺多胺环氧氯丙烷的复合乳化剂，其中阳离子季铵盐类表面活性剂占复合乳化剂总重量的20-50％。

14、优选的，步骤s3中，加入热水转相时的搅拌速度控制在1500-2000rpm/min。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

16、1)本发明引入糖醛尿素树脂替代部分阳离子松香，由麦芽糖和尿素缩聚而成的糖醛树脂具有低毒、环保、廉价的优点，并且本身具有较多的羟基，添加到松香中，更有利于松香的转相乳化，制得的乳液更加稳定。

17、2)采用糖醛尿素树脂制备松香胶，不仅松香的羧基与纤维的羟基反应，该乳液加入纸浆后能够渗透到纤维内部，与纤维的羟基发生脱水缩合，降低了纸张被水浸湿后纤维之间的滑动性，不仅提高纸张的抗水性，还产生一定的湿强效果。综合利用了糖醛尿素树脂和松香的优异性能，制得的施胶剂乳液稳定不分层，且有效提高施胶后纸张的抗水性及印刷适应性。

18、3)糖醛尿素树脂原料廉价易得，价格不受季节的限制，大大降低了胶料成本。

技术特征：

1.一种阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，由阳离子松香、糖醛尿素树脂和适量乳化剂组成，其中糖醛尿素树脂占阳离子松香和糖醛尿素树脂总重量的4-30％；所述阳离子松香是马来酸酐和富马酸改性松香，所述糖醛尿素树脂是由尿素和麦芽糖缩聚而成的。

2.如权利要求1所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述阳离子松香采用如下方法制备：将70-95重量份松香加入反应釜中，加热升温至180-220℃，再加入3.5-8重量份的马来酸酐和富马酸对松香进行改性，马来酸酐和富马酸按重量比1：1复配。

3.如权利要求1所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述糖醛尿素树脂中尿素和麦芽糖按摩尔比(1-4)：(1-2)进行缩聚。

4.如权利要求3所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述糖醛尿素树脂采用如下方法制备：尿素、麦芽糖按比例加入反应釜中，开启搅拌，加热升温至70-110℃，加入金属离子催化剂，反应时间5-8h后降至室温得到红棕色粘稠的糖醛尿素树脂。

5.如权利要求4所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述金属离子催化剂选自乙酸锌、乙酸镁、乙酸镍、乙酸铜的至少一种。

6.如权利要求5所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述金属离子催化剂的添加量为松香质量的0.1-2％。

7.如权利要求1所述的阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，其特征在于，所述乳化剂为阳离子季铵盐类表面活性剂和聚酰胺多胺环氧氯丙烷组成的复合阳离子乳化剂。

8.权利要求1-7任一项所述阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述乳化剂为阳离子季铵盐类表面活性剂和聚酰胺多胺环氧氯丙烷的复合乳化剂，其中阳离子季铵盐类表面活性剂占复合乳化剂总重量的20-50％。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤s3中，加入热水转相时的搅拌速度控制在1500-2000rpm/min。

技术总结
本发明提供了一种阳离子松香/糖醛尿素树脂复合施胶剂，由阳离子松香、糖醛尿素树脂和适量乳化剂组成，其中糖醛尿素树脂占阳离子松香和糖醛尿素树脂总重量的4‑30％；阳离子松香是马来酸酐和富马酸改性松香，糖醛尿素树脂是由尿素和麦芽糖缩聚而成的。其制备方法包括将糖醛尿素树脂和阳离子松香混合均匀后在高速搅拌下加入乳化剂，然后加入热水转相而成。本发明引入糖醛尿素树脂替代部分阳离子松香，由麦芽糖和尿素缩聚而成的糖醛树脂具有低毒、环保、廉价的优点，综合利用了糖醛尿素树脂和松香的优异性能，制得的施胶剂乳液稳定不分层，且有效提高施胶后纸张的抗水性及印刷适应性，并且糖醛尿素树脂原料廉价易得，价格不受季节的限制，大大降低了胶料成本。

技术研发人员：施晓旦,吴国玲,尹东华
受保护的技术使用者：上海昶法新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15