[发明专利]多功能造纸用瓜尔胶衍生物及其制备方法与应用

摘要

本发明提供多功能造纸用瓜尔胶衍生物及其制备方法与应用，是通过尿素溶液与环氧氯丙烷合成得到酰胺基非离子醚化剂，通过亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合盐溶液与乳化剂、环氧氯丙烷混合，得到磺酸盐阴离子醚化剂；然后酰胺基非离子醚化剂和/或磺酸盐阴离子醚化剂和阳离子醚化剂与瓜尔胶粉在多步无机碱溶液加入条件下合成得到瓜尔胶衍生物，该瓜尔胶衍生物既含有季铵阳离子基团，又含有酰胺非离子基团或磺酸盐阴离子基团，作为助留助滤剂或增强剂应用于造纸工业，能显著提高助留助滤性、浆料滤水性和纸品力学性能。本发明所制备的瓜尔胶衍生物具有较大的分子量和较低的粘度损失，同时本发明提供的制备方法反应时间较短，醚化效率高。

主权项

多功能造纸用瓜尔胶衍生物的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）酰胺基非离子醚化剂的合成与磺酸盐阴离子醚化剂的合成：将尿素溶解于蒸馏水中形成尿素溶液，然后加入质量为尿素溶液质量2.5%～5.0%的乳化剂，调节pH在7.5～8.5，再加入与尿素的摩尔比值为1:1～2:1的环氧氯丙烷，升温到50℃～90℃，反应5h～9h，得到透明溶液，蒸发浓缩后得到酰胺基非离子醚化剂；将亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物溶于蒸馏水，配制成质量浓度为15%～40%的亚硫酸盐溶液，然后与乳化剂、环氧氯丙烷混合，环氧氯丙烷采用滴加方式，调节pH在3.5～4.5，控制温度为50℃～90℃，反应时间为5h～9h，待环氧氯丙烷的油滴消失后，继续反应1h～2h，得到透明溶液，经蒸发浓缩后得到磺酸盐阴离子醚化剂；其中乳化剂质量为亚硫酸盐溶液质量的2.5%～5.0%，环氧氯丙烷与亚硫酸盐溶液中亚硫酸根离子的摩尔比为1:1～2:1； （2）瓜尔胶衍生物的合成将低碳醇与瓜尔胶粉以2:1～5:1的质量比混合并搅拌，在惰性气氛下加入无机碱溶液进行碱化，碱化时间为0.5h～1.5h，然后再加入质量为瓜尔胶粉质量20%～80%的3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵阳离子醚化剂，反应15min～90min，再加入总质量为瓜尔胶质量的10%～50%的酰胺基非离子醚化剂和/或磺酸盐阴离子醚化剂进行醚化反应，反应15min～60min后，加入无机碱溶液并反应15min～60min，再继续加入无机碱溶液并反应2.5h～5h，冷却至室温，并调节pH为6～7，经离心分离后，滤出固体并干燥粉碎即得到瓜尔胶衍生物；或者将低碳醇与瓜尔胶粉以2:1～5:1的质量比混合并搅拌，在惰性气氛下加入无机碱溶液进行碱化，碱化时间为15min～90min，然后加入总质量为瓜尔胶质量的10%～50%的酰胺基非离子醚化剂和/或磺酸盐阴离子醚化剂进行醚化反应，反应15min～60min后，再加入质量为瓜尔胶粉质量20%～80%的3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵阳离子醚化剂，反应15min～90min后，加入无机碱溶液并反应15min～60min，再继续加入无机碱溶液并继续反应2.5h～5h，冷却至室温，并调节pH为6～7，经离心分离后，滤出固体并干燥粉碎即得到瓜尔胶衍生物；上述无机碱溶液的质量浓度为20%～50%；加入3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵阳离子醚化剂、酰胺基非离子醚化剂和/或磺酸盐阴离子醚化剂进行醚化反应时，以及加入无机碱液时的温度均控制在30℃～80℃。