專利名稱：涂布潤(rùn)滑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以硬脂酸鈣為主要組成的造紙涂布用潤(rùn)滑劑的制備方法及應(yīng)用， 主要用作造紙涂布過程的功能性助劑。
背景技術(shù)：
近年來，銅版涂布紙、高光澤鑄涂紙，以及涂布白板紙的需求量越來越大，隨著涂 布技術(shù)的飛速發(fā)展，在涂料高速涂布過程中，分散均勻且流動(dòng)性、流平性好的潤(rùn)滑劑越來越 受到重視。硬脂酸鈣作為涂布紙的潤(rùn)滑劑，早在80年代初就已經(jīng)在我國(guó)的造紙行業(yè)中應(yīng)用。 硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑可以改進(jìn)紙張涂料的流平性和潤(rùn)滑性，增進(jìn)粘合性，賦予紙張涂層以平滑 和光澤，增加可塑性，并能防止龜裂.改善涂布紙的印刷適應(yīng)性。此外，還可以在超級(jí)壓光 時(shí)防止粘輥，在切紙和印刷時(shí)防止掉粉。李蘭生等公開了一項(xiàng)專利(CN 101117312A)，他們采用加入氨水一步合成硬脂酸 鈣，雖然說無排放，但是由于后期需要用氯化鈣調(diào)節(jié)，這樣會(huì)造成氯離子越積越多，對(duì)后期 廢水回收再利用有影響，致使產(chǎn)品儲(chǔ)藏穩(wěn)定性不佳，會(huì)給涂布應(yīng)用帶來粘滾、龜裂等一系列 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種涂布用硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存 在的上述缺陷。本發(fā)明的方法包括，包括如下步驟(1)將分散劑和重量濃度為5 15%的氫氧化鈣水溶液加熱至55 85°C ；所述分散劑選自聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉；(2)將重量濃度為10 25%的氨水和重量濃度為M 93%的硬脂酸水溶液，同 時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中，在60 95°C下反應(yīng)0. 5 3. 0小時(shí)，降溫出料；優(yōu)選的，重量濃度為10 25%的氨水和重量濃度為M 93%的硬脂酸水溶液， 采用滴加的方式，同時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中，滴加時(shí)間為0.5 1.5小時(shí)；所述氫氧化鈣和硬脂酸用量的摩爾比為1 1.2 1 2.0;分散劑用量為硬脂酸重量的1 5% ；氨水用量為硬脂酸重量的1/30 1/50 ；(3)將步驟⑵得到的產(chǎn)物液固分離，在獲得的固體中，加入乳化劑、粘結(jié)劑、抗結(jié) 塊劑或殺菌劑中的一種以上，分散，得到所述的造紙涂布用硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑；所述的乳化劑選自陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑中的一種以上；所述陰離子表面活性劑選自十二烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基醇聚醚磺基琥珀酸單 酯鈉鹽、十二烷基苯磺酸鈉或二環(huán)己基磺基琥珀酸鹽中的一種以上；所述非離子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、二芐基異丙苯基酚聚氧乙烯醚、松香酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的一種以上；所述的粘結(jié)劑選自纖維素醚、改性淀粉或纖維素中的至少一種；所述改性淀粉為PSA型改性的淀粉，所述纖維素優(yōu)選甲基纖維素、乙基纖維素、羧 甲基纖維素、聚陰離子纖維素的至少一種；所說的抗結(jié)塊劑選自硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、高嶺土或二氧化硅中的至少一 種；所說的殺菌劑選自異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮、代森銨或甲基立枯磷中的至少 一種；步驟(3)中，分散時(shí)，原料(絕干量)的重量份百分比為硬脂酸鈣20 ‘ 50%乳化劑3 ,20%粘結(jié)劑1 15%抗結(jié)塊劑0. 5 5%殺菌劑0. 2 3%水36 --56%本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑，首先將分散劑和氫氧化鈣水溶液加入釜底，加熱 攪拌至氫氧化鈣分散均勻。在此過程中，加入分散劑主要是為了使氫氧化鈣分散均勻；另外 氫氧化鈣先加入釜底，是為了隨時(shí)保證氫氧化鈣過量。發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用將氨水和硬脂酸水溶液分別同時(shí)緩慢滴加入釜底進(jìn)行 反應(yīng)，與將氨水和硬脂酸事先混合后再與氫氧化鈣反應(yīng)相比，得到的潤(rùn)滑劑應(yīng)用到涂布紙， 其平滑度和表面強(qiáng)度有明顯增強(qiáng)。發(fā)明人不清楚具體原因，推測(cè)可能是由于當(dāng)采用氨水和 硬脂酸分別同時(shí)滴加入釜底時(shí)，由于分散劑能使硬脂酸和氨水在釜底充分混合，使兩者反 應(yīng)體系的粘度降低，反應(yīng)的接觸面積增大，從而使得反應(yīng)更加完全。此時(shí)制備的潤(rùn)滑劑能夠 較好地使涂料的界面張力降低，涂層塑性加強(qiáng)，濕涂層表面的平滑性得到改善，易于在紙上 流平鋪展，這樣就使得涂布紙的平滑度和表面強(qiáng)度得到了增強(qiáng)。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑能夠有效地克服現(xiàn)有工藝的缺點(diǎn)，在造紙的高速涂 布中，能夠較好地改善成紙的平滑度和表面強(qiáng)度，有效地解決了造紙生產(chǎn)上現(xiàn)有的缺陷。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將921克硬脂酸加入1700克水中，升溫溶解，得到混合溶液A ；再將20克聚乙烯醇和2000克重量濃度為10 %的氫氧化鈣水溶液加入5000mL四 口燒瓶中，加熱攪拌至；將混合溶液A和307克重量濃度為10%的氨水同時(shí)滴加入此四口燒瓶中，滴加時(shí) 間為0. 5小時(shí)，然后在60°C下反應(yīng)1. 5小時(shí)，降溫出料；將得到的產(chǎn)物采用三足離心機(jī)脫水，收集其中的固體硬脂酸鈣；然后取40份固體硬脂酸鈣、15份十二烷基苯磺酸鈉、5份纖維素醚、3份滑石粉、 1份苯并異噻唑啉酮和36份水加入敞口燒杯中，攪拌均勻，得到乳白色潤(rùn)滑劑，25°C時(shí)的粘 度為320mpa · s (NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得，下同)，重量固含量60%。4
實(shí)施例2將1035克硬脂酸加入1200克水中，升溫溶解，得到混合溶液A ；再將30克聚乙烯醇和1500克重量濃度為12%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口 燒瓶中，加熱攪拌至70。C ；將混合溶液A和167克重量濃度為15%的氨水同時(shí)滴加入此四口燒瓶中，滴加時(shí) 間為ι. O小時(shí)，然后在75°C下反應(yīng)2. 0小時(shí)，降溫出料；將得到的產(chǎn)物采用三足離心機(jī)脫 水，收集其中的固體硬脂酸鈣；然后取50份固體硬脂酸鈣、5份松香酸聚氧乙烯酯、1份PSA型改性的淀粉、0. 5份 硅藻土、0. 5份苯并異噻唑啉酮和43份水加入敞口燒杯中，攪拌均勻，得到乳白色潤(rùn)滑劑， 25°C時(shí)的粘度為MOmpa · s，重量固含量M%。實(shí)施例3將400克硬脂酸加入450克水中，升溫溶解，得到混合溶液A ；再將20克聚丙烯酸鈉和1042克重量濃度為5%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口 燒瓶中，加熱攪拌至85°C ；將混合溶液A和40克重量濃度為20%的氨水同時(shí)滴加入此四口燒瓶中，滴加時(shí)間 為1. 5小時(shí)，然后在95°C下反應(yīng)3. 0小時(shí)，降溫出料；將得到的產(chǎn)物采用三足離心機(jī)脫水， 收集其中的固體硬脂酸鈣；然后取20份固體硬脂酸鈣、3份聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯、15份甲基纖維 素、3份二氧化硅、3份甲基立枯磷和56份水加入敞口燒杯中，攪拌均勻，得到乳白色潤(rùn)滑 劑，25°C時(shí)的粘度為60mpa · s，重量固含量41%。。實(shí)施例4將800克硬脂酸加入860克水中，升溫溶解，得到混合溶液A ；再將8克聚丙烯酸鈉和772克重量濃度為15%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口 燒瓶中，加熱攪拌至65°C ；
將混合溶液A和80克重量濃度為25 %的氨水同時(shí)滴加入此四口燒瓶中，滴加時(shí)間 為ι. O小時(shí)，然后在80°C下反應(yīng)0. 5小時(shí)，降溫出料；將得到的產(chǎn)物采用三足離心機(jī)脫水， 收集其中的固體硬脂酸鈣；然后取30份固體硬脂酸鈣、15份二環(huán)己基磺基琥珀酸鹽、5份二芐基異丙苯基酚 聚氧乙烯醚、5份PSA型改性的淀粉、5份凹凸棒土、0.2份代森銨和39. 8份水加入敞口燒杯 中，攪拌均勻，得到乳白色潤(rùn)滑劑，25°C時(shí)的粘度為130mpa· s，重量固含量57%。對(duì)比例1將20克聚乙烯醇和2000克重量濃度為10%氫氧化鈣水溶液加入5000mL四口燒 瓶中，加熱攪拌至；再將921克硬脂酸和307克重量濃度為10%的氨水加入1700克水中，升溫溶解， 得到混合溶液A ；然后將混合溶液A加入此四口燒瓶中，在60°C下反應(yīng)1. 5小時(shí)，降溫出料；將得到的產(chǎn)物采用三足離心機(jī)脫水，收集其中的固體硬脂酸鈣；然后取40份固體硬脂酸鈣、15份十二烷基苯磺酸鈉、5份纖維素醚、3份滑石粉、 1份苯并異噻唑啉酮和36份水加入敞口燒杯中，攪拌均勻，得到乳白色潤(rùn)滑劑，25°C時(shí)的粘度為320mpa · s (NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得，下同)，重量固含量60%。實(shí)施例5對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例1的產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.涂布潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將分散劑和氫氧化鈣水溶液加熱至陽 85°c；(2)將氨水和硬脂酸水溶液，同時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中，在60 95°C下反應(yīng)0.5 3. 0小時(shí)；(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物液固分離，在獲得的固體中，加入乳化劑、粘結(jié)劑、抗結(jié)塊劑 或殺菌劑中的一種以上，分散，得到所述的造紙涂布用硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，將分散劑和重量濃度為5 15%的氫氧化鈣水溶液加熱至55 85°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散劑選自聚乙烯醇或聚丙烯酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟O)中，將重量濃度為10 25%的 氨水和重量濃度為M 93%的硬脂酸水溶液，同時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，重量濃度為10 25%的氨水 和重量濃度為討 93%的硬脂酸水溶液，采用滴加的方式，同時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中，滴 加時(shí)間為0. 5 1. 5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈣和硬脂酸用量的摩爾比為 1 1.2 1 2.0 ；分散劑用量為硬脂酸重量的1 5%;氨水用量為硬脂酸重量的1/30 1/50。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的乳化劑選自陰離子表面活性劑或 非離子表面活性劑中的一種以上；所述陰離子表面活性劑選自十二烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基醇聚醚磺基琥珀酸單酯鈉 鹽、十二烷基苯磺酸鈉或二環(huán)己基磺基琥珀酸鹽中的一種以上；所述非離子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、二芐基異丙苯基酚聚氧乙烯醚、松香 酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的一種以上；所述的粘結(jié)劑選自纖維素醚、改性淀粉或纖維素中的至少一種；所述改性淀粉為PSA型改性的淀粉，所述纖維素優(yōu)選甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基 纖維素、聚陰離子纖維素的至少一種；所說的抗結(jié)塊劑選自硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、高嶺土或二氧化硅中的至少一種；所說的殺菌劑選自異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮、代森銨或甲基立枯磷中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，分散時(shí)，原料(絕干量)的重 量份百分比為硬脂酸鈣20 ‘-50%乳化劑3 ‘20%粘結(jié)劑1 15%抗結(jié)塊劑0. 5 5%殺菌劑0. 2 3%水36 --56%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種涂布潤(rùn)滑劑的制備方法，包括如下步驟(1)將分散劑和氫氧化鈣水溶液加熱至55～85℃；(2)將氨水和硬脂酸水溶液，同時(shí)加入(1)步驟的產(chǎn)物中，在60～95℃下反應(yīng)0.5～3.0小時(shí)；(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物液固分離，在獲得的固體中，加入乳化劑、粘結(jié)劑、抗結(jié)塊劑或殺菌劑中的一種以上，分散，得到所述的造紙涂布用硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑。本發(fā)明制備的硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑能夠有效地克服現(xiàn)有工藝的缺點(diǎn)，在造紙的高速涂布中，能夠較好地改善成紙的平滑度和表面強(qiáng)度，有效地解決了造紙生產(chǎn)上現(xiàn)有的缺陷。
文檔編號(hào)C07C51/41GK102041153SQ20101029709
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者周海波, 施曉旦, 王養(yǎng)臣 申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司