一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用，具體步驟為：(1)將酰胺基體置于純凈水中進(jìn)行攪拌，此時(shí)溫度為5～25℃，攪拌速度200～600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間持續(xù)30～80分鐘；(2)待原料攪拌均勻后按比例添加交聯(lián)劑繼續(xù)攪拌10～30分鐘；(3)待交聯(lián)劑分散均勻后按配比稱取引發(fā)劑，此時(shí)引發(fā)劑溶解需要持續(xù)攪拌30～50分鐘；(4)采用注射式添加催化劑，添加后反應(yīng)體系迅速移裝到密封體系中，置于5～30℃避光環(huán)境下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為24～78h，得到產(chǎn)品水性聚合物聚酰胺。本發(fā)明采用水性聚合法制備造紙用增強(qiáng)劑/黏合劑無(wú)污染成分，生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣料，對(duì)于環(huán)境具有保護(hù)作用，產(chǎn)品具有配方上的可調(diào)性，適應(yīng)范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及聚酰胺【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)對(duì)用紙的要求也逐漸增加。盡管目前濕強(qiáng)劑的發(fā)展很快，但在工業(yè)中普遍應(yīng)用效果較好的依然很少見(jiàn)。主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題:一方面是大部分濕強(qiáng)劑加入紙張里面會(huì)具有一定的毒性，且損紙回收比較困難，會(huì)造成環(huán)保問(wèn)題和使用用途上的限制；另一方面是成本問(wèn)題，常用的濕強(qiáng)劑如MF樹脂、PAE由于其價(jià)格低廉雖然效果有限但依然被大量采用，而新型的環(huán)保高效型濕強(qiáng)劑因其高昂的價(jià)格還需要一定的時(shí)間才能被市場(chǎng)所接受，這也決定了濕強(qiáng)劑的研究方向?qū)⑹且非蟮统帘?、高效能、環(huán)境友好型的新型濕強(qiáng)劑。本發(fā)明所涉及的聚酰胺型濕強(qiáng)劑整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是在水體系中反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，無(wú)需加熱等，幾乎是零能耗生產(chǎn)，同時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)品無(wú)次品，反應(yīng)后整個(gè)反應(yīng)水溶液體系為膠液，可以直接添加使用，也可烘干后成為固體粉末添加使用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用；本發(fā)明滿足現(xiàn)代紙業(yè)尤其是包裝用紙的吸濕強(qiáng)度要求，即在包裝紙箱等吸收水分至飽和的情況下保持干燥條件下強(qiáng)度的40~60%，同時(shí)提供了一種包裝用紙的強(qiáng)力黏合劑，可以增加不同紙質(zhì)之間的粘合力，不易發(fā)生脫膠，大大降低包裝產(chǎn)品的次品率。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:`[0005]本發(fā)明的構(gòu)思為:水性聚合物原料采用酰胺基體，加入引發(fā)劑，交聯(lián)劑和催化劑，在一定溫度和攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，并通過(guò)原料的配比和反應(yīng)時(shí)間及溫度來(lái)控制所得水性聚合物的分子量，由此可調(diào)控最終產(chǎn)物的粘度，使得產(chǎn)品具有強(qiáng)力的粘連性，在造紙?bào)w系中添加可以增加包裝用紙的濕強(qiáng)度，可用做包裝用紙外層與內(nèi)層的粘連膠，從整體上改善包裝用紙的質(zhì)量。
[0006]一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其具體步驟為:
[0007](I)將酰胺基體置于純凈水中進(jìn)行攪拌，此時(shí)溫度為5~25°C，攪拌速度200~600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間持續(xù)30~80分鐘；
[0008]所述的酰胺基體為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)，丙烯酰胺(AAm)，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)等分子結(jié)構(gòu)中含有C = C雙鍵和酰胺鍵的小分子為反應(yīng)基體。
[0009]所述的酰胺基體與水的質(zhì)量比值為1: 8~1: 30，優(yōu)選為1: 12~1: 20。
[0010](2)待原料攪拌均勻后按比例添加交聯(lián)劑繼續(xù)攪拌10~30分鐘；
[0011]所述的交聯(lián)劑為異佛爾酮二異氰酸酯，乙烯基吡咯烷酮(NVP)等具有反應(yīng)活性基團(tuán)的化學(xué)單體；[0012]所述的交聯(lián)劑與反應(yīng)基體的質(zhì)量比為1:1~1: 20，優(yōu)選為1: 5~1: 10。
[0013](3)待交聯(lián)劑分散均勻后按配比稱取引發(fā)劑，此時(shí)引發(fā)劑溶解需要持續(xù)攪拌30~50分鐘；
[0014]所述的引發(fā)劑為含有過(guò)硫鍵的過(guò)硫酸鹽，如過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉；
[0015]所述的引發(fā)劑與酰胺基體的質(zhì)量比為1: 30~1: 100，優(yōu)選為1: 50~1: 60。
[0016](4)采用注射式添加催化劑，添加后反應(yīng)體系迅速移裝到密封體系中，置于5~30°C避光環(huán)境下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為24~78h，得到產(chǎn)品水性聚合物聚酰胺。
[0017]所述的催化劑為N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺TEMED。
[0018]所述的催化劑與反應(yīng)基體的質(zhì)量比為1: 80~1: 300，優(yōu)選為1: 120~I: 150。
[0019]一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用，采用水性聚合法制備造紙用增強(qiáng)劑/黏合劑無(wú)污染成分，生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣料，對(duì)于環(huán)境具有保護(hù)作用，同時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有配方上的可調(diào)性，適應(yīng)范圍廣，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)條件和配方設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同性能指標(biāo)，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)答，產(chǎn)品技術(shù)含量高。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0021]本技術(shù)針對(duì)水性聚合物的聚合反應(yīng)條件，反應(yīng)時(shí)間、溫度已及不同原料含量對(duì)分子量的影響，通過(guò)以上調(diào)控手段控制反應(yīng)聚合物的粘度，從而制備出適合不同紙質(zhì)的增強(qiáng)劑和黏合劑，可以滿足現(xiàn)代紙業(yè)對(duì)紙張的高性能要求。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】`
[0022]圖1實(shí)施例1的聚丙烯酰胺紅外譜圖；
[0023]圖2實(shí)施例2的無(wú)規(guī)共聚丙烯酰胺和乙烯吡咯烷酮紅外譜圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]以下提供本發(fā)明一種水性聚合物聚酰胺的制備方法及其在造紙中的應(yīng)用的【具體實(shí)施方式】。
[0025]實(shí)施例1
[0026]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如下式所示:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，其具體步驟為: (1)將酰胺基體置于純凈水中進(jìn)行攪拌，此時(shí)溫度為5~25°C，攪拌速度200~600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間持續(xù)30~80分鐘； (2)待原料攪拌均勻后按比例添加交聯(lián)劑繼續(xù)攪拌10~30分鐘； (3)待交聯(lián)劑分散均勻后按配比稱取引發(fā)劑，此時(shí)引發(fā)劑溶解需要持續(xù)攪拌30~50分鐘； (4)采用注射式添加催化劑，添加后反應(yīng)體系迅速移裝到密封體系中，置于5~30°C避光環(huán)境下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為24~78h，得到產(chǎn)品水性聚合物聚酰胺。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟(I)中，所述的酰胺基體為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺MBA，丙烯酰胺AAm，N-異丙基丙烯酰胺NIPAAm分子結(jié)構(gòu)中含有C = C雙鍵和酰胺鍵的小分子為反應(yīng)基體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟⑴中，所述的酰胺基體與水的質(zhì)量比值為1: 8~1: 30，優(yōu)選為1: 12~1: 20，優(yōu)先為1: 12~1: 20。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟(2)中，所述的交聯(lián)劑為異佛爾酮二異氰酸酯，乙烯基吡咯烷酮NVP具有反應(yīng)活性基團(tuán)的化學(xué)單體。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟⑵中，所述的交聯(lián)劑與反應(yīng)基體的質(zhì)量比`為1:1~1: 20，優(yōu)選為1: 5~1: 10。
6.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟(3)中，所述的引發(fā)劑為含有過(guò)硫鍵的過(guò)硫酸鹽。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟(3)中，所述的引發(fā)劑與酰胺基體的質(zhì)量比為1: 30~1: 100，優(yōu)選為1: 50~1: 60。
8.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟⑷中，所述的催化劑為N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺TEMED。
9.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法，其特征在于，在所述的步驟(4)中，所述的催化劑與反應(yīng)基體的質(zhì)量比為1: 80~1: 300，優(yōu)選為1: 120~I: 150。
10.如權(quán)利要求1所述的一種水性聚合物聚酰胺的制備方法制備的水性聚合物聚酰胺在造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08F226/10GK103772567SQ201410017052
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】劉水平, 譚連江, 李曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉水平