[发明专利]表面施胶剂乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面施胶剂乳液，应用于纸张生产过程中的表面施胶。

背景技术

随着中碱性造纸技术的发展，作为一种反应型的中碱性施胶剂，具有施胶效率高、用量少等特点在造纸中得到广泛的应用。传统施胶剂乳液使用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂，但这种乳液在纤维上的留着率较低，与纤维的反应较慢，施胶熟化时间长。近年来，随着涂布损纸、脱墨废纸、高得率浆的使用，纸机白水循环封闭程度的提高以及其他造纸助剂的使用，使纸机湿部干扰性的阴离子杂质的聚集浓度越来越高，对纸机湿部操作的危害越来越大。为更好的解决阴离子杂质对施胶所带来的问题，尤其是改善施胶剂中碱性施胶的效果，应该采用电荷密度更高的聚合物来代替阳离子淀粉对阴离子杂质进行捕捉。

中国专利CN200710150369.0公开了一种采用天然高分子接枝聚合的阳离子聚合物乳化施胶剂得到施胶剂乳液的方法，得到的施胶剂乳液施胶熟化速度较快，但对纸张表面强度增加不大。

发明内容

本发明的目的是提出一种表面施胶剂乳液的制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

所述表面施胶剂乳液的制备方法，包括如下步骤：

将阳离子聚合物和水混合，在70～75℃下加入熔融的AKD蜡、石蜡，然后在10～25Mpa条件下均质，降温至40℃以下加入乙二醛，即得到所述表面施胶剂乳液；所述阳离子聚合物是以阳离子单体、（甲基）丙烯酸酯类单体、（甲基）苯乙烯共聚而成的水分散体，该制备方法，以明胶为分散剂，以阳离子与非离子复合的表面活性剂为乳化剂，以2,2′-偶氮双（脒基丙基）二盐酸盐为引发剂，使用上述混合单体进行自由基乳液聚合制得。

各个组分的重量分数如下：

其中AKD蜡和石蜡合计为100重量份。

所述阳离子聚合物的制备方法，包括如下步骤：

a)将（甲基）丙烯酸酯、（甲基）苯乙烯和阳离子单体混合制成混合单体，备用。

b)将乳化剂和10份水混合，完全溶解，备用。

c)将2,2′-偶氮双（脒基丙基）二盐酸盐和10份水混合，完全溶解，备用。

d)将明胶和130～510份水混合，升温至85℃完全溶解。加入b)步骤中的乳化剂水溶液，控制在60℃～95℃，加入c）步骤中的2,2′-偶氮双（脒基丙基）二盐酸盐水溶液，然后在60℃～95℃条件下滴加a)步骤混合单体1～3小时。

e)60～95℃保温1～2小时。降温至25℃,过滤。所得的阳离子聚合物重量固含量为20～40%，平均粒径为30～100nm，pH=2～6。

其中各个组分的重量份数如下：

（甲基）苯乙烯                       20～50份、

（甲基）丙烯酸酯                     30～70份、

阳离子单体                            5～20份、

以上单体配成混合单体，共100份；

所述明胶重均分子量为5000～50000g/mol；

所述阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯氯化苄季铵、丙烯酸二甲胺基乙酯一氯甲烷季铵、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至少一种；

所述（甲基）丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的至少一种。

所述乳化剂为阳离子与非离子复合的表面活性剂，选自C12～18烷基聚氧乙烯（n）三甲基氯化铵（n=5～20）中的至少一种。

所述的施胶剂乳液，主要应用于纸张的表面施胶。

所述表面施胶剂乳液，重量固含量15～25%，25℃粘度完为5～30mPa.s，pH为2～4。