本發(fā)明涉及造紙助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料的制備方法。
背景技術(shù)：
納米微粒具有許多特殊的功能，在許多領(lǐng)域作為助劑應(yīng)用，造紙工業(yè)也不例外。例如，納米二氧化硅作為一種無機(jī)納米材料，可以改善紙制品的耐磨性，提高紙張的表面平滑度和光澤度，但是納米二氧化硅容易發(fā)生聚集，影響產(chǎn)品的性能，且易流失，利用率低；納米微晶纖維素是一種天然的植物纖維原料產(chǎn)品，含有大量羥基，能與紙料纖維上的羥基形成大量氫鍵，與紙料纖維結(jié)合，從而發(fā)揮其改性功效，改善紙張的強(qiáng)度、平滑度和表面均一性等性能。但是，納米微晶纖維素與紙料纖維之間的結(jié)合能力有限，影響了其對紙制品性能的提升。為全面提升納米助劑的性能，充分發(fā)揮納米助劑的功效，不僅需要進(jìn)一步開發(fā)復(fù)合型納米助劑，還需要提升納米助劑與紙料纖維的結(jié)合性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種力學(xué)性能高、穩(wěn)定性好、與紙料纖維結(jié)合能力強(qiáng)的丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）先將0.5-2重量份正硅酸乙酯與4-6重量份乙醇混合得到正硅酸乙酯-乙醇溶液，然后將所述正硅酸乙酯-乙醇溶液緩慢滴加進(jìn)15-25重量份納米微晶纖維素水溶液與10-15重量份氨水的混合液中，50-60℃攪拌1-3h，冷卻后得微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合溶膠；
（2）將2-6重量份丙烯酰胺和0.5-1重量份聚山梨酯-80加入100-150重量份步驟（1）得到的微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合溶膠中混合均勻并將ph調(diào)至7-8，然后加入0.05-0.1重量份引發(fā)劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下于70-80℃攪拌反應(yīng)2-4h，冷卻后得到丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料。
所述氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-25%。
所述納米微晶纖維素水溶液的固含量為10-20%。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
一種丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料，由上述制備方法得到。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明先通過溶膠-凝膠法將微晶纖維素與二氧化硅結(jié)合得到微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合溶膠，然后用丙烯酰胺對其進(jìn)行接枝共聚得到丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅納米材料，微晶纖維素具有增強(qiáng)、增韌紙張的效果，二氧化硅能提高紙張的耐磨性和光澤度，丙烯酰胺能夠?qū)垙埨w維產(chǎn)生靜電吸附、架橋、網(wǎng)絡(luò)作用，增強(qiáng)與紙張纖維的結(jié)合力。本發(fā)明制備得到的丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料能有效與紙漿纖維結(jié)合，既能全面改善紙張的干、濕強(qiáng)度和耐磨、耐破、抗撕裂性等物理性能，又能改善紙張的平滑度、表面均一性等外觀質(zhì)量，而且原料利用率高，節(jié)約成本。
具體實(shí)施方式
一種丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）先將0.5kg正硅酸乙酯與4kg乙醇混合得到正硅酸乙酯-乙醇溶液，然后將所述正硅酸乙酯-乙醇溶液緩慢滴加進(jìn)15kg納米微晶纖維素水溶液與10kg氨水的混合液中，50℃攪拌1h，冷卻后得微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合溶膠；
（2）將2kg丙烯酰胺和0.5kg聚山梨酯-80加入100kg步驟（1）得到的微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合溶膠中混合均勻并將ph調(diào)至7，然后加入0.05kg引發(fā)劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下于70℃攪拌反應(yīng)2h，冷卻后得到丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料。
所述氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。
所述納米微晶纖維素水溶液的固含量為10%。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
一種丙烯酰胺接枝改性微晶纖維素/二氧化硅復(fù)合納米材料，由上述制備方法得到。