[发明专利]一种活性稀释剂改性纸张湿强剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化学品中的纸张湿强剂领域，具体涉及一种活性稀释剂改性纸张湿强剂及其制备方法。

背景技术

纸张的湿强度是指纸页遇水或在潮湿的环境中所具有的强度。许多纸制品尤其是工业用纸都要求有较高的湿强度，湿强剂的加入可以改善纸张在润湿等情况下的湿强度。在通常情况下，不添加助剂时纸张被润湿后其强度仅为干燥时强度的5％-10％，加入湿强剂后可使纸张大多保持原有干强度20％-40％的强度。

纸张湿强剂可以划分为永久型和暂时型两类，暂时型纸张湿强剂多用于那些短时、用后废弃的纸制品中；永久型纸张湿强剂通常用于瓦楞纸板和一些特殊用纸中，常用的有脲醛树脂(UF)、改性三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PPE或PAE)以及丙烯酰胺类聚合物等。

随着造纸工业的迅速发展，传统的造纸湿强剂如UF、MF等由于环境污染及甲醛释放等原因，已逐渐被其他产品替代。

碱性熟化的湿强剂PAE成为目前的主流产品，其具有传统湿强剂无法比拟的优点：它不仅不存在甲醛释放问题，且在中碱性条件下和较低用量下，就能达到很好的湿强效果，在提高湿强度的同时并不损失成纸的柔软性、吸收性，具有良好的再成浆性能，特别适用于医疗卫生用纸。但未经改性的PAE交联程度、分子量较低，流着性能差，对一些要求高湿强度纸张的应用效果仍不理想，纸张的湿强效果远达不到生产要求，且导致废水中可吸附性有机卤化物(AOX)含量增加；并会给纸张的抄造带来许多不良影响，如浆料容易产生气泡、絮凝，成纸揭纸困难，纸页均匀度差，刚性低等。

为了提高PAE的交联程度，中国专利ZL 200810018397.1中公开了一种有机硅改性纸张增湿强剂的制备方法，公开号为CN 101392478A的中国专利申请中公开了一种环氧交联改性纸张增湿强剂的制备方法，这两种方法制备的改性PAE的使用性能都有了不同程度的提高，但还是没有达到一种很理想的状态，有待研究新的改性方法来进一步提高改性PAE的使用性能。

发明内容

本发明提供了一种可以减少环氧氯丙烷用量、降低排出物中有机氯含量、对环境友好的活性稀释剂改性纸张湿强剂。

本发明还提供了一种活性稀释剂改性纸张湿强剂的制备方法，该方法操作简单、成本低，适于工业化生产。

一种纸张湿强剂，是经活性稀释剂改性的聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂；所述的活性稀释剂为至少二个官能度的环氧活性稀释剂，如可选用1，4-丁二醇二缩水甘油醚(活性稀释剂622)、聚丙二醇二缩水甘油醚(活性稀释剂X-632)、1，6-己二醇二缩水甘油醚(活性稀释剂X-652)、丙三醇缩水甘油醚(活性稀释剂662)、乙二醇二缩水甘油醚(活性稀释剂669)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(活性稀释剂TMOEG)等中的一种或多种。

所述的纸张湿强剂由聚酰胺多胺溶液、环氧氯丙烷和活性稀释剂按100∶15-40∶20-80的质量比反应制得。

所述的聚酰胺多胺溶液是以二乙烯三胺和己二酸为原料通过缩聚反应制得的；可采用现有的聚酰胺多胺的制备方法进行制备，也可采用市售聚酰胺多胺产品。

所述的纸张湿强剂的pH值优选为1-5，以达到更好的效果。

所述的纸张湿强剂的制备方法，包括：

(1)以二乙烯三胺和己二酸为原料通过缩聚反应制得聚酰胺多胺溶液；

(2)将上述聚酰胺多胺溶液与环氧氯丙烷和活性稀释剂共同发生环氧化反应，制得纸张湿强剂。

为了达到更好的效果，优选：

步骤(1)中，二乙烯三胺与己二酸的摩尔比为0.7-1.4∶1。

步骤(1)中，所述的缩聚反应条件为140℃-200℃保温3h-10h。

步骤(1)中，所述的缩聚反应完成后降温至100℃-130℃，加入去离子水稀释到固含量为45％-55％，温度25℃、剪切率50s^-1条件下测得粘度为200-600mPa.s，制得聚酰胺多胺溶液。

步骤(2)中，所述的聚酰胺多胺溶液与环氧氯丙烷和活性稀释剂混合后，用去离子水稀释到固含量为25％，于40℃-80℃环氧化反应2h-7h，停止加热，用去离子水稀释至固含量为10％-15％，用酸调节pH值至1-5，制得纸张湿强剂。

步骤(2)中，所述的酸为盐酸、冰醋酸、甲酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。

本发明所述的固含量均以重量百分比计，粘度均为25℃、剪切率50s^-1条件下测量得到的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：