專利名稱：造紙用水溶性潤滑劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙用水溶性潤滑劑，應(yīng)用于涂布紙的造紙涂料。
背景技術(shù)：
潤滑劑在造紙涂料中起到降低涂層 摩擦系數(shù)，改善涂料流變性，進而提高涂層平整度，提高成品紙光澤度的功能。目前市場上的造紙用潤滑劑以高級脂肪酸鹽類及高分子氧化聚乙烯為主，還包括蠟乳液等，它們均有改善涂層摩擦系數(shù)的作用。中國專利CN1584204A公開了一種以聚乙烯蠟為主要原料制備造紙涂布專用潤滑劑的工藝。該發(fā)明僅限于幾種乳化劑和聚乙烯蠟制備的乳液，工藝復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種造紙用水溶性潤滑劑，該潤滑劑應(yīng)用于涂布紙的造紙涂料，能明顯提高涂布紙的平滑度，改善紙張的光澤度，制備工藝簡單，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種造紙用水溶性潤滑劑的制備方法，其是將脂肪酸、環(huán)氧氯丙烷、催化劑、無機改性劑、堿、殺菌劑和水混合后進行聚合反應(yīng)得到所述造紙用水溶性潤滑劑。所述造紙用水溶性潤滑劑的制備方法包括如下步驟:a、將無機改性劑、堿和水混合均勻；b、將脂肪酸、催化劑混合均勻，獲得釜底料，升溫至70 90°C ；C、向所述釜底料中滴加環(huán)氧氯丙烷，滴加時間I 3小時；70 90°C保溫I 3小時；加入步驟a中的混合物，繼續(xù)混合均勻；d、降溫至20 40°C，加入殺菌劑，pH值為7 11 ；上述各組分的重量含量如下:
脂肪酸100份、
環(huán)氧氯丙烷 10 ~ 30份、
催化劑0.1 ~ 0.5份、
無機改性劑 IO ~ 3 O份、
減5-20份、
殺菌劑0.01-0.2份、
水290 ~ 1630 份;所述脂肪酸優(yōu)選硬脂酸、棕櫚酸、油酸中的至少一種；
所述催化劑選自三氟化硼乙醚、四氯化錫中的至少一種；所述無機改性劑選自磷酸鈉、磷酸鉀中的至少一種；所述堿優(yōu)選二乙醇胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；所述殺菌劑選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基_4異噻唑啉_3_酮、溴硝醇中的至少一種。所述的造紙用水溶性潤滑劑，主要應(yīng)用于涂布紙的造紙涂料。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，脂肪酸上用環(huán)氧氯丙烷進行接枝聚合，并在體系中加入少量磷酸鈉或磷酸鉀，出乎意料的，應(yīng)用于造紙涂料中，能明顯改善紙張的平滑度及光澤度。這可能由于環(huán)氧氯丙烷接枝在脂肪酸的長碳鏈，改善了分子的親水性，最終產(chǎn)品為水溶液體系。在涂料中，脂肪酸改性物和無機改性劑磷酸鈉或磷酸鉀具有一定的協(xié)同作用，能夠包覆在碳酸鈣等顏料的表面，有助于整個涂料體系的分散，并且由于是水溶液體系，在涂料干燥過程中體系中的脂肪酸改性物易于在涂布紙表面富集，表現(xiàn)為改善紙張的平滑度及光澤度。本發(fā)明的水溶性潤滑劑是一種能滿足造紙涂料用高性能、綠色環(huán)保的產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1水溶性潤滑劑的合成:(a)將IOg磷酸 鈉、5g 二乙醇胺和291.5g去離子水加入反應(yīng)釜中，混合均勻，溶解完全，備用；(b)將IOOg硬脂酸、0.1g三氟化硼乙醚混合均勻，獲得釜底料，在氮氣氛圍內(nèi)，升溫至90°C ；(c)在90°C情況下，滴加IOg環(huán)氧氯丙烷，滴加時間I小時；90°C保溫I小時；加入步驟a中的混合物，繼續(xù)混合均勻，(d)降溫至20°C，加入0.0lg溴硝醇，繼續(xù)攪拌10分鐘，用100目篩網(wǎng)過濾出料。(e)所得的水溶性潤滑劑的重量固含量30.lwt%,粘度180mPa.s (NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計測定)，pH=7.23 (使用PHS-3C精密pH計測得)。實施例2水溶性潤滑劑的合成:(a)將30g磷酸鉀、20g氫氧化鈉和1626g去離子水加入反應(yīng)釜中，混合均勻，溶解完全，備用；(b)將IOOg棕櫚酸、0.5g四氯化錫混合均勻，獲得釜底料，升溫至70°C ；(c)在70°C情況下，滴加30g環(huán)氧氯丙烷，滴加時間3小時；70°C保溫3小時；加入步驟a中的混合物，繼續(xù)混合均勻，Cd)降溫至40。。,加入0.05g溴硝醇、0.1g5_氯~2~甲基~4~異噻唑啉_3_酮、
0.05g2-甲基-4異噻唑啉-3-酮，繼續(xù)攪拌10分鐘，用100目篩網(wǎng)過濾出料。(e)所得的水溶性潤滑劑的重量固含量10.2wt%,粘度7mPa.s (NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計測定)，PH=I0.89 (使用PHS-3C精密pH計測得)。實施例3
水溶性潤滑劑的合成:(a)將IOg磷酸鉀、IOg磷酸鈉、5g氫氧化鉀、5g三亞乙基二胺和601.68g去離子水加入反應(yīng)釜中，混合均勻，溶解完全，備用；(b)將50g棕櫚酸、50g油酸，0.1g四氯化錫、0.2g三氟化硼乙醚混合均勻，獲得釜底料，在氮氣氛圍內(nèi)，升溫至80°C ；(c)在80°C情況下，滴加20g環(huán)氧氯丙烷，滴加時間2小時；80°C保溫2小時；加入步驟a中的混合物，繼續(xù)混合均勻，(d)降溫至25°C，加入0.07g5_氯-2-甲基_4_異噻唑啉_3_酮、0.05g2_甲基_4異噻唑啉-3-酮，繼續(xù)攪拌10分鐘，用100目篩網(wǎng)過濾出料。(e)所得的水溶性潤滑劑的重量固含量20.4wt%,粘度14mPa.s (NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計測定)，pH=8.89 (使用PHS-3C精密pH計測得)。實施例4水溶性潤滑劑的合成:(a)將5g磷酸鉀、IOg磷酸鈉、6g三乙醇胺、7g氫氧化鈉和430.26g去離子水加入反應(yīng)釜中，混合均勻,溶解完全,備用；(b)將IOOg油酸，0.15g四氯化錫、0.2g三氟化硼乙醚混合均勻，獲得釜底料，升溫至 75 0C ；(c)在75°C情況 下，滴加15g環(huán)氧氯丙烷，滴加時間2.3小時；85°C保溫2.3小時；加入步驟a中的混合物，繼續(xù)混合均勻，(d)降溫至25°C,加入0.02g溴硝醇、0.05g5_氯_2_甲基_4_異噻唑啉_3_酮,繼續(xù)攪拌10分鐘，用100目篩網(wǎng)過濾出料。(e)所得的水溶性潤滑劑的重量固含量25.2wt%,粘度38mPa.s (NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計測定)，pH=9.65 (使用PHS-3C精密pH計測得)。實施例5對比例:按專利CN1584204A制備的潤滑劑用實施例1 4和對比例，按下述配方配制涂料，
95級重質(zhì)碳酸鈣 4U0g巴西瓷土IOOg
丁苯膠乳(千重) ^Og
潤滑劑(干重) 2g去尚子水適量，調(diào)整涂料重量固含量為65%。實驗過程:1)將95級重質(zhì)碳酸鈣、巴西瓷土和適量去離子水加入高速分散機，攪拌均勻后高速分散20 30min,至細度合格,低速下加入膠乳、潤滑劑,攪拌均勻后，出料，100目篩網(wǎng)過濾。2)將采用實施例1 4和對比例配制的涂料用10#涂布棒在75g/m2銅版原紙上進行涂布，涂布量15g/m2，備用。3)涂布壓光條件:分別取上述涂布紙樣用小型壓光機硬壓光兩次(0.3Mpa，85°C)。備用。
采用國標的方法對于紙張進行涂布性能測試:判定標準:平滑度及光澤度越大效果越好
權(quán)利要求
1.一種造紙用水溶性潤滑劑的制備方法，其特征在于，其是將脂肪酸、環(huán)氧氯丙烷、催化劑、無機改性劑、堿、殺菌劑和水混合后進行聚合反應(yīng)得到所述造紙用水溶性潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括如下步驟 a、將無機改性劑、堿和水混合； b、將脂肪酸、催化劑混合，獲得釜底料，升溫至70 90°C； C、向所述釜底料中滴加環(huán)氧氯丙烷，滴加時間I 3小時；70 90°C保溫I 3小時；加入步驟a中的混合物，混合均勻； d、降溫至20 40°C，加入殺菌劑，pH值為7 11。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，各組分的重量含量如下脂肪酸100份、環(huán)氧氯丙烷10 ~ 30份、 催化劑O. I ~ O. 5份、無機改性劑10- 30份、減5-20份、 殺菌劑O. 01-0. 2份、 水290 ~ 1630 份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述脂肪酸選自硬脂酸、棕櫚酸、油酸中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化劑選自三氟化硼乙醚、四氯化錫中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述無機改性劑選自磷酸鈉、磷酸鉀中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述堿優(yōu)選二乙醇胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述殺菌劑選自5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4異噻唑啉-3-酮、溴硝醇中的至少一種。
9.如權(quán)利要求I 8任一項方法制備的造紙用水溶性潤滑劑。
10.如權(quán)利要求9所述造紙用水溶性潤滑劑的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于涂布紙的造紙涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種造紙用水溶性潤滑劑的制備方法，其是將脂肪酸、環(huán)氧氯丙烷、催化劑、無機改性劑、堿、殺菌劑和水混合后進行聚合反應(yīng)得到所述造紙用水溶性潤滑劑。該產(chǎn)品應(yīng)用于涂布紙的造紙涂料中，能明顯提高紙張表面的平滑度、改善紙張的光澤度。
文檔編號D21H21/36GK103255675SQ201310120009
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者施曉旦, 尹東華, 王養(yǎng)臣 申請人:上海東升新材料有限公司