專利名稱：一種制備高分散松香膠用乳化劑及其制法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備高分散松香膠用乳化劑及其制法。
為了適應造紙工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外對于乳液型高分散松膠的研究，主要集中于松香改性，乳化劑選擇和乳化工藝三個方面，其中乳化劑的選擇是關鍵。作為乳化、分散松香用的乳化劑，專利和公開文獻中報導的種類較多，其中研究最活躍的是陰離子型的含硫表面活性劑，包括磺酸鹽、硫酸酯鹽等。這種含硫表面活性劑的制備，一般需要復雜的設備，使用有機或無機溶劑，存在有產(chǎn)品分離、溶劑回收、付產(chǎn)物利用和“三廢”等問題，因而設備投資費用高、能耗大。尋求新型乳化劑仍然是研究者的任務。日本專利(78 13，662)報導了以己二醇-4-壬基苯基磷酸酯鹽[C9H19C6H4OP(OM)2]或O，O-二鈉-S-十六烷基硫代磷酸酯鹽[C16H33SPS(OM)2]作為乳化、分散松香用的乳化劑;西德專利(3，227，358)報導了以PEG單壬基苯基醚磷酸酯鈉鹽[C9H19C6H4O(C2H4O)nPO(ONa)2]作為乳化劑。上述兩篇專利的共同點是用單一的乳化劑乳化改性松香。其局限性在于，日本專利(78 13，662)中的己二醇-4-壬基苯基磷酸酯鹽的原料己二醇短缺，價格高;O，O-二鈉-S-十六烷基硫代磷酸酯鹽是既含有氧(O)又含有硫(S)的磷酸酯鹽，制備過程比較復雜。西德專利(3，227，358)使用的PEG單壬基苯基醚磷酸酯鈉鹽雖然在結構上并不特殊，但制膠過程中使用改性松香，并且需經(jīng)NaOH部分皂化，顯得繁復。陰離子型磷酸酯鹽表面活性劑的常用制法，可分別使用PCl3，POCl3，H3PO4，H5P3O10，P2O5+H5P3O10或P2O5等進行酯化，或需經(jīng)過氧化、或分離提純、或濃縮等一系列處理方能得到不同規(guī)格的最終產(chǎn)品。我們要求不需分離和無污染的“一步”制備過程，選用P2O5進行酯化較適宜。使用其它方法的缺點是或工藝流程長，或造成環(huán)境污染，或副產(chǎn)物多，需經(jīng)分離提純。
本發(fā)明的目的是提供一種不僅可對強化松香(如馬來松香)，而且又可對未經(jīng)改性的天然松香有良好乳化，分散性能的乳化劑;該乳化劑制備具有操作簡便，不需分離提純，無環(huán)境污染等特點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的(1)將烷基聚氧乙烯醚與烷基苯基聚氧乙烯醚，按0.25～4∶1(重量比)，加入反應器中，加熱將其熔化;(2)在40-60℃加入P2O58～30%(基于聚氧乙烯醚總重量);(3)在70-150℃下反應10～170min.;(4)加堿液中和至pH7～9，得到褐色有透明感呈膏狀的制備高分散松香膠用的乳化劑。該乳化劑的組成和重量百分數(shù)為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽[RO(C2H4O)n]3-xPO(OM)x(Ⅰ)與烷基苯基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽[R′C6H4O(C2H4O)n]3-xPO(OM)x(Ⅱ)之和20～80無機磷酸鹽0.5～10其余為水。
式中R，R′為C8～24烷基，n＝4～35;X＝1，2;
M＝NH+4，Na+，K+。Ⅰ∶Ⅱ＝0.25～4∶1(重量比)。
本發(fā)明乳化劑的有效組份。除了含有烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽(Ⅰ)以外，還含有烷基苯基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽(Ⅱ)，是一個混合物，(Ⅰ)和(Ⅱ)具有協(xié)同作用。本發(fā)明的乳化劑不僅可以乳化、分散馬來松香，而且優(yōu)先是乳化、分散天然松香;同時制法簡便，不用溶劑，產(chǎn)品不需分離提純，無“三廢”產(chǎn)生。以本發(fā)明的乳化劑，用逆轉(zhuǎn)法制備高分散松香膠，具有乳化、分散效率高和松香利用率高(可達98%)的特點。乳化劑用量為≥3%(基于松香重量計)。采用本發(fā)明乳化劑的制法，可減少設備投資，降低能耗。本發(fā)明的乳化劑除用來乳化松香以外，也可作為有機顏料分散劑，還可以用于紡織、印染等方面。
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明將烷基聚氧乙烯醚[RO(C2H4O)nH](Ⅲ，下同)，與烷基苯基聚氧乙烯醚[R′C6H4O(C2H4O)nH](Ⅳ，下同)，(式中R，R′為C8-24烷基;n＝4～35)，按Ⅲ∶Ⅳ＝0.25～4∶1(重量比)加入反應器，加熱將其熔化;在40～60℃加入8～30%P2O5(基于聚氧乙烯醚總重量);在70～150℃最好是80～130℃酯化反應10～170min.最好是20～150min.;酯化反應后加堿液中和至pH7～9，最好采用NaOH溶液進行中和至pH7～9。
實施例1制備本發(fā)明乳化劑100g。在裝配有機械攪拌器和溫度計的250ml三口圓底燒瓶中，加入(Ⅲ)56.5g和(Ⅳ)14.1g，加熱至40～60℃，攪拌下加入P2O55.65g，升溫至150℃，并在此溫度溫度下保持10min.之后，用9.8gKOH/13.95mLH2O堿液中和至pH7～9自然冷卻至室溫，便制得本發(fā)明乳化劑。
實施例2制備本發(fā)明乳化劑100g。在實施例1說明的相同裝置中，加入(Ⅲ)3.25g和(Ⅳ)13.0g，加熱至40～60℃，攪拌下加入P2O54.22g。升溫至70℃，并在此溫度下保持150min.之后，用4.0g NH4OH/75.53mLH2O堿液中和至pH7～9。自然冷卻至室溫，便制得本發(fā)明乳化劑。
實施3制備本發(fā)明乳化劑100kg。在裝有攪拌器和溫度計的反應器中，加入(Ⅲ)38.0kg和(Ⅳ)12.0kg，加熱至30～70℃，攪拌下加入P2O57.0kg。升溫至110℃，并在此溫度下保持90min.之后，用8.1kgNaOH/34.9kgH2O堿液中和至pH7～9。自然冷卻至室溫，便制得本發(fā)明乳化劑。
實施例4制備本發(fā)明乳化劑100kg。在實施例3說明的相同裝置中，加入(Ⅲ)13.0kg和(Ⅳ)30.0kg。加熱至40～60℃，攪拌下加入P2O512.9kg。升溫至105℃，并在此溫度下保持110min.之后，用12.1kgNH4OH/32kgH2O堿液中和至pH7～9。自然冷卻至室溫，便制得本發(fā)明乳化劑。
按照上述實施例制備的乳化劑，按有效成分計，當其用量≥3%(對松香重量計)時，用逆轉(zhuǎn)乳化法制備的A型(以3%馬來松香為原料)和B型(以天然松香為原料)高分散松香膠，總松香含量＞35%，其中游離松香含量＞92%，膠料粒徑經(jīng)JEM-100CX型透射電鏡測定(104X)，平均0.3μ左右，小于0.5μ者達100%。
以本發(fā)明乳化劑，用逆轉(zhuǎn)乳化法制備的A型優(yōu)先是B型高分散松香膠代替皂化松香膠，在不改變造紙廠生產(chǎn)工藝的條件下，在弱酸(pH5.5-6.5)環(huán)境進行漿內(nèi)施膠，紙機抄造正常，可節(jié)約松香30-60%，同時節(jié)約硫酸鋁30%以上，對成紙質(zhì)量無不良影響。
權利要求
1.一種制備高分散松香膠用乳化劑，其特征是乳化劑的組成及其重量百分數(shù)為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽[RO(C2H4O)n]3-xPO(OM)x(Ⅰ)與烷基苯基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽[R′C6H4O(C2H4O)n]3-xPO(OM)x(Ⅱ)之和無機磷酸鹽20～80其余為水0.5～10式中R，R′為C8～24烷基；n=4～35；x=1，2，M=NH+4，Na+，K+。Ⅰ∶Ⅱ=0.25～4∶1(重量比)
2.根據(jù)權利要求1所述乳化劑的制法，其特征是(1)將烷基聚氧乙烯醚RO(C2H4O)nH與烷基苯基聚氧乙烯醚R′C6H4O(C2H4O)nH(式中R，R′為C8～24烷基，n＝4～35)，按0.25～4∶1(重量比)加入反應器，加熱將其熔化。(2)在40～60℃加入P2O58～30%(基于聚氧乙烯醚總重量)，(3)在70～150℃下酯化反應10～170min.;(4)加堿液中和至pH7～9。
3.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征是酯化反應溫度為80～130℃。
4.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征是酯化反應時間為20～150min。
5.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征是采用NaOH溶液中和至pH7～9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備高分散松香膠用乳化劑，是由烷基聚氧乙烯醚與烷基苯基聚氧乙烯醚按一定比例熔化后加P
文檔編號C09J11/06GK1046749SQ90105830
公開日1990年11月7日 申請日期1990年6月4日 優(yōu)先權日1990年6月4日
發(fā)明者楊能安, 郭良文, 盧全杰, 陳浩江, 盧琳 申請人:中國科學院成都有機化學研究所