[发明专利]一种交联接枝改性聚乙烯醇表面增强剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交联接枝改性聚乙烯醇表面增强剂的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇具有优越的粘结强度和成膜性，已被长期用于纸张的表面施胶，可在一定程度上提高纸张的抗张强度和耐折度等。但聚乙烯醇用于表面施胶仍然存在一些不足之处。聚乙烯醇表面虽含有大量的羟基，但不能完全和纤维形成氢键结合，加之其在潮湿空气中易吸水变潮，纸张抗水性和表面强度较差，在印刷过程中容易出现掉毛掉粉现象。因此，需对其进行改性以扩大聚乙烯醇应用领域。目前，对聚乙烯醇的改性方法主要有以下几种：（1）利用硅酸、硼酸或磷酸将聚乙烯醇上的羟基进行酯化，当聚乙烯醇干燥脱水时，可形成交联结构，改善其耐水性。（2）对聚乙烯醇进行接枝共聚和交联。如将聚乙烯醇与甲基丙烯酰氯乙基三甲基氯化铵及甲基丙烯酸缩水甘油酯进行接枝共聚和交联，接枝交联改性聚乙烯醇用于纸张浆内施胶增干强剂，对纸张具有明显的增干强效果，但这种将接枝交联改性聚乙烯醇用于纸张表面施胶的报道很少。

发明内容

本发明的目的是提供具有稳定性好，柔韧性强，成膜性能高，且用于纸张表面增强剂后能大幅提高纸张表面强度、耐水性、抗张强度、耐折度和结合力的一种交联接枝改性聚乙烯醇表面增强剂的制备方法。

本发明采取的技术方案是：一种交联接枝改性聚乙烯醇表面增强剂的制备方法，其特征在于它包括下列步骤：（1）将不同聚合度、醇解度的聚乙烯醇与水按1︰5～15的质量比混合均匀得到聚乙烯醇水溶液；（2）将含固体聚乙烯醇100份的聚乙烯醇水溶液升温至70~75℃，加入5～15份含酮羰基的乙烯基单体、2～10份阳离子单体、1～5份含长侧链基团的乙烯基单体、5～15份自交联单体和1～45份其他类型的乙烯基单体，得到乙烯基单体/聚乙烯醇混合液；（3）将水与水溶性引发剂按1︰0.002～1的质量比混合均匀得到引发剂水溶液；（4）向乙烯基单体/聚乙烯醇混合液中滴加引发剂水溶液，其中引发剂水溶液占聚乙烯醇和单体总质量的质量百分比为1%～6%，滴加时间为30～100分钟，滴加完毕后，将体系升温至70～85℃，继续反应2～4小时至无丙烯酸酯类单体气味；（5）将体系冷却至室温，用碱调节pH值为7～9，加入肼或其衍生物，其中肼或其衍生物与含酮羰基的乙烯基单体的摩尔比介于3︰1～1︰3，搅拌均匀后，即可制得交联接枝改性聚乙烯醇表面增强剂。

所述的一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于不同聚合度、醇解度的聚乙烯醇牌号分别为0588，1099、1750、1788、1799、1899、2099、2488、2497，且可为其中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于含酮羰基的乙烯基单体为双丙酮丙烯酰胺、甲基乙烯基酮、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰胺基乙基酯中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于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、对-乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、二烯丙基二甲基氯化铵中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于含长侧链基团的乙烯基单体为（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸己酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于自交联单体为（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（羟甲基）丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于其他类型的乙烯基单体为（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的一种、两种或两种以上的任意配比的混合物。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于水溶性引发剂为硫酸铈铵、硝酸铈铵、过硫酸铵、三氯化铁-偏重亚硫酸钾、氯化铜-亚硫酸钠、硫酸铜-亚硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵-亚硫酸(氢)钠、过硫酸钾-亚硫酸(氢)钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠或过硫酸钾-硫代硫酸钠的一种。

所述一种交联接枝改性聚乙烯醇的制备方法，其特征在于肼或其衍生物为己二酰肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼中的一种、两种或两种以上任意配比的混合物。