[发明专利]一种AOS‑AA二元共聚物表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于废纸脱墨技术领域，涉及一种可用于废纸脱墨的表面活性剂，特别涉及一种AOS-AA二元共聚物表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

如今，世界环境不断恶化，木材原料供应严重不足。我国的森林面积仅占世界总森林面积的13％，而人均占有率仅为世界人均水平的15％，但是我们的用纸需求量却在不断增加，所以，这就需要我们加大对再生纸的使用。废纸脱墨是废纸二次利用的重要途径，其关键技术就是脱墨剂的研制和开发。

目前国内废纸脱墨剂虽品种多，但其内在化学品大体相同，多为低分子表面活性剂单一或复配使用。但是，合成树脂的发展导致油墨的品种不断增加，现有的脱墨剂已经不能满足市场的需求，所以开发出新型、高效、应用范围广的脱墨剂势在必行。

共聚物表面活性剂由于其结构特殊，可合成的种类众多，且其分散、乳化、稳泡等性能均比低分子表面活性剂有所增强。但是，目前有关共聚物脱墨剂的研究极少。共聚物脱墨剂不仅能够单独使用，还可以和低分子脱墨剂复配使用，两者可进行性能互补，更好地提高脱墨效果，所以其具有广阔的发展应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AOS-AA二元共聚物表面活性剂及其制备方法和应用，该方法简单易行，制得的AOS-AA二元共聚物表面活性剂具有良好的脱墨效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种AOS-AA二元共聚物表面活性剂，该AOS-AA二元共聚物表面活性剂由单体α-烯烃磺酸钠(AOS)和单体丙烯酸(AA)在引发剂过硫酸铵的作用下通过聚合反应生成，其中α-烯烃磺酸钠和丙烯酸的摩尔比为1:(1-4)，引发剂用量为单体总质量的0.5～4.5％，反应介质为水，反应体系中单体α-烯烃磺酸钠的质量百分比浓度为10～15％。

一种权利要求1所述的AOS-AA二元共聚物表面活性剂的制备方法，具体步骤如下：

将单体α-烯烃磺酸钠、单体丙烯酸、引发剂过硫酸铵和水加入到65～105℃的恒温反应容器内，保温反应2～7h，反应结束后静置、自然冷却至室温，然后调节pH值至8～9，即得到AOS-AA二元共聚物表面活性剂。

所述的单体α-烯烃磺酸钠和单体丙烯酸分两次进行投料，每次投入一半的单体α-烯烃磺酸钠和一半的单体丙烯酸，两次投料的间隔时间为50～60min。

所述的引发剂过硫酸铵采取滴加的方式进行投料，当第一次投入单体α-烯烃磺酸钠和单体丙烯酸时开始连续滴加引发剂，引发剂的滴加用时为80～90min，滴加完引发剂后再进行保温反应。

在滴加引发剂的过程中以25～30r/min的速度对反应体系进行搅拌。

在保温反应过程中以50～60r/min的速度对反应体系进行搅拌。

所述的单体α-烯烃磺酸钠在使用前先过滤去除杂质，再调节其pH值至中性。

用质量分数为15～25％的NaOH溶液调节pH值。

所述的AOS-AA二元共聚物表面活性剂作为脱墨剂在废纸脱墨中的应用。

所述的AOS-AA二元共聚物表面活性剂在制备脱墨剂中的应用。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明制备的AOS-AA二元共聚物表面活性剂与市售的低分子脱墨剂相比，其分子链更长，分子量更大，对油墨的分散、捕集、乳化及洗涤能力更强，不仅可单独作为脱墨剂进行废纸脱墨，脱墨效果好，再生出的纸张白度高，残余油墨少，而且还可与市售的低分子脱墨剂进行复配，用于制备对废纸进行脱墨的脱墨剂，通过AOS-AA二元共聚物表面活性剂及市售的低分子脱墨剂的协同作用，使得复配的脱墨剂具有更佳的脱墨效果，再生纸张白度高，残余油墨少，特别适用于废旧杂志纸的浮选脱墨，因此本发明提供的AOS-AA二元共聚物表面活性剂具有良好的应用前景。

本发明提供的AOS-AA二元共聚物表面活性剂的制备方法简单易行、原料易得，制备成本较低，制备周期短，反应温度低，所需的反应设备简单常见，易于工业化生产。

进一步的，由于α-烯烃磺酸钠的双键不在端位上，较难进行聚合反应，而丙烯酸非常容易进行自聚，因此将α-烯烃磺酸钠和丙烯酸分两次投料，并将引发剂持续的滴加入反应体系中，这样能够降低α-烯烃磺酸钠的聚合难度，降低丙烯酸的自聚现象，提高目标产物的产率。

具体实施方式

下面对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供的AOS-AA二元共聚物表面活性剂的制备方法，其反应原理如下：