[发明专利]一种聚酯嵌段PAE低有机氯湿强剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及造纸湿强剂技术领域，一种聚酯嵌段PAE低有机氯湿强剂的制备方法及应用，本发明采用不饱和聚酰胺多胺为母体，聚酯嵌段、聚酯结构封端形成分子主链，主链局部呈微交联结构，支链和侧基含有大量的酯基、环氧基、季铵基等反应性基团，支链多，分子量高，留着率高，增强效果好；用大量聚酯结构取代部分聚酰胺多胺结构，提高了产品的疏水性，解决了现有技术中湿强剂有机氯含量高、支链少、分子量低、留着率低和疏水性差的问题。

【技术领域】

本发明涉及造纸湿强剂技术领域，特别涉及一种聚酯嵌段PAE低有机氯湿强剂的制备方法及应用。

【背景技术】

常用的食药包装用纸在生产时，为了提高该类纸张的湿强度，需要添加湿强剂；常规的湿强剂(PAE)生产过程中，由于环氧氯丙烷发生水解副反应，会产生3-氯-1,2-丙二醇(MCPD)和1,3-二氯-2-丙醇(DCP)有机氯，产生的这些物质是有毒的，吸入浓度过高后会导致内部器官及神经系统受损害，从而严重影响了人员的健康问题，限制了PAE湿强剂在食药用纸或其它产品中的应用。

现有技术中，为了解决PAE树脂中的残留有机氯的技术问题，有通过用硅烷偶联剂PAE改性，经有机胺后处理后使有机氯含量降低；还有的采用多种成分复配的制备工艺，但复配原料中含有乙醇成分，使用不安全；也有通过碱处理等方式降低湿强剂树脂中卤素含量的制备方法，这种方式制备的湿强剂在与水分解或化学反应过程中，会使湿强剂产生凝胶的问题，因此影响了湿强剂的实用效果；美国专利US5256727采用磷酸氢二盐处理PAE湿强剂，有机氯残留可降至1500ppm以下，但与食品接触用纸对有机氯的要求还有差距。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚酯嵌段PAE低有机氯湿强剂的制备方法，该方法制得的湿强剂具有有机氯含量低、支链多、分子量高、留着率高、疏水性好的优点；该方法具体包括依次进行的如下步骤：

步骤(1)：将过量二元酸(酐)和多元胺在催化剂的存在下，在100℃～180℃下反应0.5～4h，获得含碳-碳双键的聚酰胺多胺预聚物(P1)；所述的催化剂用量为所述的二元酸(酐)摩尔量的0.05％～5％，所述的催化剂为选自对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、硫酸、磷酸中的一种或多种的组合；

步骤(2)：将醇加入到含碳-碳双键的聚酰胺多胺预聚物(P1)中，在160℃～230℃，反应2～8h，反应结束，降温至140℃，逐渐加入去离子水，调整到固含量为20％～50％，获得含碳-碳双键的聚酯嵌段PAE湿强剂中间体分散液(P2)；

步骤(3)、调整含碳-碳双键的聚酯嵌段PAE湿强剂中间体分散液(P2)的温度在30℃～90℃下，加入引发剂和交联单体，在40℃～100℃下反应0.5～2h，获得共聚物乳液(P3)；所述的引发剂为过硫酸盐类、氧化还原类、偶氮类中的一种或多种组合，所述引发剂的总用量为交联单体摩尔数的0.1％～30％；

步骤(4)、将共聚物乳液(P3)降温至5℃～35℃，加入环氧氯丙烷，逐渐升温至40℃～80℃，反应0.5～6h，加酸调整反应体系的pH值为2～4，加水调整固含量，即制得一种聚酯嵌段PAE低有机氯湿强剂；所述环氧氯丙烷采用滴加的方式加入，滴加温度为5℃～40℃，滴加时间为0.5～3h。

作为优选，所述的二元酸(酐)、多元胺、醇、交联单体、环氧氯丙烷的投料摩尔比为1:0.7～0.95:0.05～0.3:0.01～0.3:0.2～1.0。

作为优选，所述的二元酸(酐)至少包括一种饱和二元酸(酐)和一种不饱和二元酸(酐)；所述饱和二元酸(酐)为选自丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、葵二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、壬二酸酐、葵二酸酐、对苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或多种的组合；所述不饱和二元酸(酐)为选自顺丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、戊烯二酸酐中的一种或多种的组合。