专利名称：一种阳离子松香/c9石油树脂施胶剂的制备方法
一种阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法技术领域
本发明属于化学领域，特别涉及一种阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法。
背景技术：
松香是一种由树脂酸(揪酸、海松酸)、少量脂肪酸、松脂酸酐和中性物等组成的复 杂混合物。松香是丰富的可再生型资源，是一种不可缺少的化工原料，一直被直接或经过加 工后用于各工业生产中。松香在造纸工业上用作浆内施胶剂。松香经苛性钠皂化制成胶料， 胶料与纸浆混合并加入明矾，对纸张进行施胶。施胶后纸张具有一定的抗水性，可防止墨水 渗透，便于印刷，还可改善纸张的强度和平滑度等。
石油树脂来源丰富，价格低廉，主要分为C9石油树脂和C5石油树脂两类。C9石油 树脂是由苯乙烯、乙烯基甲苯类、双环戊二烯等聚合而成，而C5石油树脂是由环戊二烯、异 戊二烯、戊二烯等聚合而成。石油树脂具有良好的耐碱、耐酸、抗水、抗老化性，与许多其它 树脂的相容性好，故可将其用作纸张施胶剂，从而提高纸张的抗水性、纸张强度等。石油树 脂乳液基本都是以一些小分子表面活性剂作为乳化剂，由此制得的石油树脂乳液存在易起 泡、稳定性差，且在纤维上的留着率较低等缺点。而高分子表面活性剂一般带有即亲油又亲 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，具有较强的保护胶体的能 力，从而有利于提闻乳液的稳定性。发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足之处，提供一种阳离子松香/C9石油树脂乳液 施胶剂的制备方法。本发明制备的乳液综合利用了松香和C9石油树脂的优异性能，具有优 良的稳定性能和施胶性能，且降低了胶料成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将可与水互溶的有机溶剂、苯乙烯、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺、阳离子单体、冰 醋酸按(2-4) :(1-2) :(1-2) :(1-2) :(1-2) :(0. 5-1)的质量比混合均匀制得体系A ;
b)按(O. 5-1):(3-6)的质量比将油溶性引发剂溶于可与水互溶的有机溶剂中，其 中油溶性引发剂的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为1-5 :100，制 得体系B ；
c)在60_90°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后 继续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按(5-20) :(2-10) :(2-10)的质 量比加入干燥反应器中，加热升温至90-120°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下 加入90-95°C的热水乳化分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
所述的可与水互溶的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二 甲基乙酰胺。
所述的丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸 己酯。
所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基 苄基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、二烯丙基二甲 基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种或两种任意比例的混合物。
所述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。
本发明制备过程中不使用小分子表面活性剂，克服了乳液易起泡、稳定性和施胶 效果差等缺点，提高了纸张的耐水性能和纸张强度。本制备方法得到的乳液综合利用了松 香和C9石油树脂的优异性能，具有优良的施胶性能，且降低了胶料成本。合成的阳离子高 分子表面活性剂带有即亲油又亲水的双亲结构，表面活性剂大分子可在油一水界面上吸附 形成牢固的双亲膜，具有较强的保护胶体的能力，提高了乳液的稳定性能，加之，阳离子高 分子表面活性剂本身亦具有一定的施胶增效作用，进一步提高了乳液的施胶性能。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
实施例1:
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N-甲基吡咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三 甲基氯化铵、冰醋酸按2 :1 :1. 5 :1. 8 :1. 3 :0. 8的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按0.5 :3的质量比将偶氮二异丁腈溶于N-甲基吡咯烷酮中，其中偶氮二异丁 腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为5 :100，制得体系B ;
c)在60°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继续 保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按5 2 3的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至90°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入90°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例2
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N，N-二甲基甲酰胺、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基二甲 基苄基氯化铵、冰醋酸按3 :1. 5 :2 :1. 5 :1. 5 :1的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按O. 8 :3的质量比将偶氮二异庚腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，其中偶氮二异 庚腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为1:100，制得体系B ;
c)在80°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继续 保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按8 4 6的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至100°c，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入93°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例3
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N，N-二甲基乙酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲 基氯化铵、冰醋酸按4 :2 :1 :2 :1. 2 :0. 9的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按1:6的质量比将过氧化二苯甲酰溶于N，N-二甲基乙酰胺中，其中过氧化二 苯甲酰的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为4 :100，制得体系B ；
c)在70°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继续 保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按10 6 5的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至110°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入91°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例4
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N，N-二甲基甲酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基二甲基苄 基氯化铵、冰醋酸按2. 5 :1. 3 :1. 6 :1 :1. 8 :0. 6的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按O. 5 :6的质量比将偶氮二异丁腈溶于N，N-二甲基甲酰胺中，其中偶氮二异 丁腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为3 :100，制得体系B ;
c)在90°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继 续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按20 1010的质量比加入干燥 反应器中，加热升温至95°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入94°C的热水乳 化分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳 液。
实施例5
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N-甲基吡咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化 铵、冰醋酸按3. 5 :1. 6 :1. 8 :1. 3 :2 :0. 7的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按O. 6 :5的质量比为将偶氮二异庚腈溶于N，N-二甲基乙酰胺中，其中偶氮二 异庚腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为4 :100，制得体系B ；
c)在65°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继 续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按15 8 8的质量比加入干燥反应器中，加热升温至105°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入92°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例6
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N、N_ 二甲基甲酰胺、苯乙烯、丙烯酸己酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基 乙酯、冰醋酸按4 :1. 2 :1. 3 :1. 6 :1 :1的质量比混合均匀制得体系A ；
b)按0.9 :4的质量比将过氧化二苯甲酰溶于N、N-二甲基甲酰胺中，其中偶氮二 异丁腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为2 :100，制得体系B ；
c)在85°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继 续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按13 7 2的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至115°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入95°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例7
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N，N-二甲基乙酰胺、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲 基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、冰醋酸按3 :1. 8 :1. 5 :1. 8 :0. 6 :1 :0. 5的 质量比混合均匀制得体系A ;
b)按O. 7 :5. 5的质量比将偶氮二异丁腈溶于N，N-二甲基乙酰胺中，其中偶氮二 异丁腈的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为3 :100，制得体系B ；
c)在75°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继 续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按18 5 7的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至120°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入95°C的热水乳化 分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
实施例8
I)阳离子高分子表面活性剂的制备
a)将N-甲基吡咯烷酮、苯乙烯、丙烯酸己酯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化 铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、冰醋酸按2 :1. 5 :1. 2 :1 :0. 5 :0. 9 :0. 8的质量比混合 均匀制得体系A ；
b)按1:6的质量比将过氧化二苯甲酰溶于N-甲基吡咯烷酮中，其中过氧化二苯 甲酰的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为1:100，制得体系B ;
c)在80°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，，滴加时间为O. 5-1. 5h，滴加完后继 续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；
2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备
将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按16 3 4的质量比加入干燥反 应器中，加热升温至100°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入90°C的热水乳化分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
权利要求
1.一种阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，其特征在于O阳离子高分子表面活性剂的制备a)将可与水互溶的有机溶剂、苯乙烯、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺、阳离子单体、冰醋酸按(2-4) :(1-2) :(1-2) :(1-2) :(1-2) :(0. 5-1)的质量比混合均匀制得体系A ;b)按(O.5-1):(3-6)的质量比将油溶性引发剂溶于可与水互溶的有机溶剂中，其中油溶性引发剂的用量与上述a)中所用的全部共聚单体的总用量的质量比为1-5 :100，制得体系B ；c)在60-90°C下，将体系B逐滴加入到体系A中，滴加时间为O.5-1. 5h，滴加完后继续保温反应3-5h，得阳离子高分子表面活性剂；2)阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备将阳离子高分子表面活性剂、松香和C9石油树脂按(5-20) :(2-10) (2-10)的质量比加入干燥反应器中，加热升温至90-120°C，待松香和C9石油树脂完全熔化后，搅拌下加入 90-95°C的热水乳化分散，调节固含量至30-40%，自然冷却至室温，得到阳离子松香/C9石油树脂施胶剂乳液。
2.根据权利要求1所述的阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，其特征在于 所述的可与水互溶的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。
3.根据权利要求1所述的阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，其特征在于 所述的丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸己酯。
4.根据权利要求1所述的阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，其特征在于 所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种或两种任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，其特征在于 所述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。
全文摘要
本发明公开了一种阳离子松香/C9石油树脂施胶剂的制备方法，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、丙烯酰胺、阳离子单体等乙烯基单体为共聚单体，通过溶液聚合制得阳离子苯丙聚合物。以其作为阳离子高分子表面活性剂，将松香和C9石油树脂的混合物乳化分散，即可制得具有良好稳定性和施胶性能的阳离子松香/C9石油树脂乳液。本发明制备的阳离子松香/C9石油树脂乳液综合利用了松香和C9的优异性能，产品具有较强的阳离子性能，颗粒带有阳电荷，有助于留着并与纸纤维结合，且阳离子高分子表面活性剂本身不但具有保护胶体的能力，还具有一定的施胶增效作用，因此可以大幅提高乳液的稳定性能和施胶性能。
文档编号C08F226/02GK102995488SQ201210520798
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者李小瑞, 牟静, 王海花, 费贵强 申请人:陕西科技大学