一种表面处理剂及其制备方法和用途与流程

本发明涉及化工领域，特别涉及一种表面处理剂及其制备方法和用途。

背景技术：

1、化工企业在生产羟丙基甲基纤维素(hpmc)时，利用纤维素作为原料，经碱化、醚化反应后得到产品粉料(湿)，产品粉料(湿)经洗涤造粒、干燥后粉碎过筛得到产品对外销售。

2、通常，碱化醚化反应后得到的产品粉料(湿)需要喷洒乙二醛溶液进行表面处理，以延长产品在水中的起粘时间。然而，乙二醛的价格昂贵，不利于企业降低生产成本。

3、因此，如何降低hpmc表面处理工序的成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种表面处理剂，其用于表面处理羟丙基甲基纤维素粗产品，降低表面处理成本，且调节羟丙基甲基纤维素成品的起粘时间，另外，处理后的产品在长达三个月内质量保持稳定，满足客户实际需求。

2、本发明的目的之二是提供上述表面处理剂的制备方法，其制备过程简单、方便，满足产品生产企业的实际需求。

3、实现本发明目的之一的技术方案是：一种表面处理剂，包括乙二醛水溶液，以及溶解在乙二醛水溶液中的磷酸二氢钠，乙二醛水溶液的浓度为4.0-5.0wt％，磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量比为16-16.4：974-1062，其ph值为6.8-7.2。

4、优选的，所述乙二醛水溶液的浓度为4.5wt％，磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量体积比为16.4：1054或16：974或16：1062，ph值为7。

5、优选的，通过添加氢氧化钠调节ph。

6、实现本发明目的之二的技术方案是：任一上述表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：

7、1)按比例取市售乙二醛水溶液、固体磷酸二氢钠；

8、2)取市售乙二醛水溶液，加入脱盐水第一次稀释；

9、3)加入固体磷酸二氢钠，搅拌至溶解完全；

10、4)调节ph值至6.8-7.2；

11、5)加入脱盐水第二次稀释至乙二醛水溶液的浓度为4.0-5.0wt％。

12、进一步的，步骤1)市售乙二醛水溶液的浓度为40wt％，固体磷酸二氢钠为粉末状磷酸二氢钠。

13、优选的，步骤4)加入片碱调节ph值。

14、本发明还请求保护任一上述表面处理剂在用于处理羟丙基甲基纤维素粗产品中的用途。

15、进一步的，所述处理是喷洒或喷淋在羟丙基甲基纤维素粗产品表面，喷洒或喷淋的表面处理剂中的乙二醛与羟丙基甲基纤维素粗产品的质量比为20-24：1000，羟丙基甲基纤维素的含水量为3.5-10wt％。

16、采用上述技术方案具有以下有益效果：

17、1、本发明表面处理剂，同时含有乙二醛和磷酸二氢钠，其中，乙二醛与hpmc上的两个自由羟基反应形成半缩醛，使hpmc适度交联，这种交联产物不溶于水，但在水中具有较好的分散能力。在水合阶段(在水中分散的过程)，仅有很少量的膨胀，与此同时，半缩醛结构开始以一个稳定的速率水解直到交联件破坏，分子链解交联，hpmc快速溶解，粘度急剧增大，然而，ph过高或过低会导致半缩醛变化为缩醛而产生不可逆交联，导致hpmc成为彻底的不溶物。磷酸二氢钠主要是提供氢离子，催化乙二醛与hpmc上的两个自由羟基反应，变为半缩醛，可有效延长处理后羟丙基甲基纤维素的起粘时间。通过控制乙二醛的浓度为4.0-5.0wt％，使得hpmc的起粘时间在合理范围内，若浓度太低，产品的起粘时间太短，无法满足客户的使用要求，若浓度太高，起粘时间太长同样可能无法满足客户的使用要求，同时成本较高。通过控制磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量比为16-16.4：974-1062，避免因磷酸二氢钠加入量过多而带入较多的无机离子，避免产品中灰分过高，若磷酸二氢钠加入量过低，则无法起到催化的作用。通过调整乙二醛和羟丙基甲基纤维素的配比，即可实现控制羟丙基甲基纤维素起粘时间的目的，如通过降低乙二醛的含量而提高磷酸二氢钠的含量，在满足客户对hpmc较长起粘时间需求的基础上，降低表面处理剂的用量，同时价廉的磷酸二氢钠替代部分昂贵的乙二醛，在满足客户的实际需求基础上，还可一定程度的降低羟丙基甲基纤维素的单位生产成本。此外，本表明处理剂中含有的磷酸二氢钠还可有效减缓残留的乙二醛因氧化为酸从而导致纤维素醚降粘，使处理后的羟丙基甲基纤维素产品在长达三个月内保持起粘时间稳定，也即质量稳定，还进一步提高了羟丙基甲基纤维素产品的竞争力。

18、2、本发明表面处理剂的制备方法，市售的乙二醛水溶液(浓度较高)先利用脱盐水进行第一次稀释，再加入固体磷酸二氢钠，可有效提高磷酸二氢钠的溶解效率和效果。经调节ph值至6.8-7.2，再加入脱盐水至乙二醛的浓度为4.0-5.0wt。

19、经申请人试验和生产验证，采用本发明表面处理剂处理得到的羟丙基甲基纤维素产品，羟丙基甲基纤维素产品在放置三个月后，其起粘时间无变化，证明其质量可长时间保持稳定。

20、下面结合具体实施方式作进一步的说明。

技术特征：

1.一种表面处理剂，其特征在于，包括乙二醛水溶液，以及溶解在乙二醛水溶液中的磷酸二氢钠，乙二醛水溶液的浓度为4.0-5.0wt％，磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量比为16-16.4：974-1062，其ph值为6.8-7.2。

2.根据权利要求1所述的表面处理剂，其特征在于，所述乙二醛水溶液的浓度为4.5wt％，磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量体积比为16.4：1054或16：974或16：1062，ph值为7。

3.根据权利要求1或2所述的表面处理剂，其特征在于，通过添加氢氧化钠调节ph。

4.权利要求1至3任一表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)市售乙二醛水溶液的浓度为40wt％，固体磷酸二氢钠为粉末状磷酸二氢钠。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)加入片碱调节ph值。

7.权利要求1-3任一表面处理剂在用于处理羟丙基甲基纤维素粗产品中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述处理是喷洒或喷淋在羟丙基甲基纤维素粗产品表面，喷洒或喷淋的表面处理剂中的乙二醛与羟丙基甲基纤维素粗产品的质量比为20-24：1000，羟丙基甲基纤维素的含水量为3.5-10wt％。

技术总结
一种表面处理剂，包括乙二醛水溶液，以及溶解在乙二醛水溶液中的磷酸二氢钠，乙二醛水溶液的浓度为4.0‑5.0wt％，磷酸二氢钠和乙二醛水溶液的质量比为16‑16.4：974‑1062，其pH值为6.8‑7.2，采用包括以下步骤制备：1)按比例取市售乙二醛水溶液、固体磷酸二氢钠；2)取市售乙二醛水溶液，加入脱盐水第一次稀释；3)加入固体磷酸二氢钠，搅拌至溶解完全；4)调节pH值至6.8‑7.2；5)加入脱盐水第二次稀释至乙二醛水溶液的浓度为4.0‑5.0wt％。本发明用于表面处理羟丙基甲基纤维素粗产品，降低表面处理成本，且调节羟丙基甲基纤维素成品的起粘时间，另外，处理后的产品在长达三个月内质量保持稳定，满足客户实际需求。

技术研发人员：陈挺,罗曦川
受保护的技术使用者：重庆鹏凯精细化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13