專利名稱：促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性高分子表面活性劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種用以促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性高分子表面活性劑的制 備方法。
技術(shù)背景在造紙工業(yè)，隨著規(guī)模產(chǎn)量的日益擴(kuò)大，紙機(jī)的高速、內(nèi)涂布工藝逐漸普及， 但隨之出現(xiàn)的問(wèn)題是涂膠后的紙必須要儲(chǔ)存足夠的時(shí)間(需幾小時(shí)或幾天，特 別是使用中、堿性涂膠劑的高檔紙)、直至涂膠性能得到充分發(fā)展，這與上述的 紙機(jī)高速、內(nèi)涂布工藝相沖突，于是誕生了涂膠促進(jìn)劑(也叫施膠促進(jìn)劑)。起 初大家用陽(yáng)離子均聚物來(lái)實(shí)現(xiàn)施膠促進(jìn)效果，但隨后人們發(fā)現(xiàn)這種促進(jìn)劑對(duì)熒 光增白劑的增白效果有相互削弱作用，只能適用于無(wú)須增白的低檔紙或非白紙， 在造紙工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的歐美，這種問(wèn)題得到了解決，并且相應(yīng)產(chǎn)品也已進(jìn)入國(guó) 內(nèi)高端市場(chǎng)，出現(xiàn)的新問(wèn)題是昂貴的價(jià)格明顯增加造紙成本，削弱了高檔紙的 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是將提供一種能促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性 高分子表面活性劑的制備方法，用該方法制備得到的產(chǎn)品，其性能優(yōu)良、價(jià)格 低廉、綠色環(huán)保、不增加紙張疏解難度、與熒光增白劑有協(xié)同作用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述的促進(jìn)造紙涂膠劑 老化的兩性高分子表面活性劑的制備方法，其特點(diǎn)是向盛有溶劑的反應(yīng)容器 中加入單體a、單體d和占單體b總量80。/。以下的單體b，用酸在上述單體加入前或混合后調(diào)節(jié)pH值為1.0 7.0，反應(yīng)器用惰性氣體置換然后升溫至40-95'C， 在攪拌狀態(tài)下同時(shí)勻速滴加單體c和剩余的單體b以及復(fù)合引發(fā)體系，滴加期 間反應(yīng)器溫度控制在60-130°C ，單體c和單體b控制在120-300分鐘滴完，復(fù)合 引發(fā)體系比單體晚0-120分鐘滴完；引發(fā)體系滴完后保溫老化0-120分鐘，降溫 至10-8(TC以下，調(diào)節(jié)pH值為1.0-7.0，加入占上述物料總重0-500ppm的抑菌 劑攪勻后即得成品；上述的單體a選自不飽和脂肪醇中的至少一種，優(yōu)選丙烯醇、2-甲基丙烯醇、 順-3-己烯醇，單體a的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小 于50%;上述的單體b選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、(2-甲基丙烯酰氧基p-羥丙 基)三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基 氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化 銨、烯丙基三乙基氯化銨、烯丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰胺丙基二甲基節(jié) 基氯化銨、N-烯丙基-N,N-二甲基丙烯基,氯化銨中的至少一種，單體b的摩爾耗 用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小于95%;上述的單體c選自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鹽、a-羥基丙烯酸、a-羥基丙 烯酸鹽、衣康酸、衣康酸鹽、富馬酸、富馬酸鹽、巴豆酸、巴豆酸鹽、檸康酸、 檸康酸鹽、丙烯酸、丙烯酸鹽、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸鹽、不飽和有機(jī)磺酸、不飽和 有機(jī)磺酸鹽、不飽和有機(jī)磷酸、不飽和有機(jī)磷酸鹽中的至少一種，單體c的摩 爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于5%;上述的單體d選自丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯 酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺、 N,N-雙烯丙基仲胺、乙烯胺中的至少一種；單體d的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小于95%;上述的溶劑為去離子水、自來(lái)水、單體自帶的水份、水溶性有機(jī)溶劑與水的混合物中的至少一種，溶劑總質(zhì)量不少于單體a和單體d中所有有機(jī)物的總上述的復(fù)合引發(fā)體系至少包括一種還原劑和一種氧化劑，還原劑與氧化劑的摩爾配比大于1.0，并且還原劑的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比不大于300%;氧化劑的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比不大于100%。本發(fā)明中，還原劑優(yōu)為一價(jià)銅鹽、二價(jià)鐵鹽、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉中的至少一種，氧化劑優(yōu)為雙氧水、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫 酸銨、過(guò)氧化苯甲酰中的至少一種，上述的惰性氣體為氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫、元素周期表中?族元素的單質(zhì)中的至少一種。上述的抑菌劑選自異噻唑啉酮、甲基異噻唑啉酮、辛基異噻唑啉酮、尼泊 金甲酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼泊金異丙酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼泊金乙酯或其鈉鹽 或鉀鹽、尼泊金丁酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼泊金異丁酯或其鈉鹽或鉀鹽、雙氧水 中的至少一種物質(zhì)，或者選自上述物質(zhì)的水溶液。上述的酸為硫酸、磷酸、硼酸、氫氟酸、苯甲酸、醋酸、甲酸、鹽酸、氫 溴酸、硝酸、亞硝酸、次磷酸、亞硫酸中的至少一種。上述單體c所選用的鹽為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銨鹽、 一乙醇胺鹽或三乙醇胺鹽中的至少一種。其中更優(yōu)選鈉鹽。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保、易于實(shí)現(xiàn)工 業(yè)化、能促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性高分子表面活性劑的制備方法；所得到的產(chǎn)品效果優(yōu)良、價(jià)格低廉、能有效提高涂膠速率、降低涂膠劑用量、對(duì)熒光增白劑無(wú)削弱作用，該產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害，在自然界中易于降解，不會(huì)增加紙
張疏解難度。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明不應(yīng)僅限于這些 實(shí)施例。 實(shí)施例l
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入2.1kg丙烯醇、101kgN，N-雙烯丙基仲胺、 405kgl2。/。稀硫酸、132kg去離子水，用氮?dú)庵脫Q后，開(kāi)動(dòng)攪拌升溫至62t:，在 高位槽內(nèi)裝入520kg 80%丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，在第二個(gè)高位槽內(nèi)裝入 pH值為4.3、濃度為80%的丙烯酸鈉，在第三高位槽內(nèi)裝入400kg 15%過(guò)硫酸銨 水溶液，在第四高位槽內(nèi)裝入1122kg37。/。亞硫酸氫鈉，所有高位槽全部用氮?dú)?置換，然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升，控制釜溫在85-9(TC之間，控 制丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸鈉在180分鐘滴完，過(guò)硫酸銨、亞硫酸 氫鈉在195分鐘滴完。全部滴完后，恒溫在85-90。C之間30分鐘，降溫至50°C 以下，加入14n/?？ㄋ?.0kg攪拌30分鐘。得到淡黃色透明液體。 實(shí)施例2
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入1.8kg 2-甲基丙烯醇、165kg 二甲胺基丙基 甲基丙烯酰胺、5151^25%醋酸、132kg去離子水、，用氮?dú)庵脫Q后，開(kāi)動(dòng)攪拌升 溫至7(TC，在高位槽內(nèi)裝入605kg 80%甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，在第 二個(gè)高位槽內(nèi)裝入pH值為4.3、濃度為80%的丙烯酸鈉，在第三高位槽內(nèi)裝入 385kg 15%過(guò)硫酸銨水溶液，在第四高位槽內(nèi)裝入1035kg37。/。焦亞硫酸鈉，所有 高位槽全部用氮?dú)庵脫Q，然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升，控制釜溫 在85-95X:之間，控制甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸鈉在180分鐘滴完，過(guò)硫酸銨在195分鐘滴完，焦亞硫酸鈉在190分鐘滴完。全部滴完后，恒 溫在85力(TC之間30分鐘，降溫至50°C以下，加入14%卡松l.Okg攪拌30分鐘。 得到淡黃色透明液體。 實(shí)施例3
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入2.1kg丙烯醇、465kg乙烯胺硫酸鹽(由 60kg乙烯胺與405kg 12%稀硫酸配置而成)、132kg去離子水，用氮?dú)庵脫Q后， 開(kāi)動(dòng)攪拌升溫至62°C，在高位槽內(nèi)裝入520kg 80%丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨， 在第二個(gè)高位槽內(nèi)裝入pH值為3.6、濃度為80%的甲基丙烯酸鉀，在第三高位 槽內(nèi)裝入400kg 15%過(guò)硫酸銨水溶液，在第四高位槽內(nèi)裝入1122kg 37%亞硫酸 氫鈉，所有高位槽全部用氮?dú)庵脫Q，然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升， 控制釜溫在90-95'C之間，控制所有滴加全部在240分鐘內(nèi)滴完，然后繼續(xù)恒溫 在90-95'C之間60分鐘。降溫至50°C以下，加入0.5kg尼泊金甲酯鈉鹽攪拌30 分鐘。得到黃色透明液體。 實(shí)施例4
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入3.5kg 2-甲基丙烯醇、165kg二甲胺基丙基 甲基丙烯酰胺、405kg 10%稀鹽酸、600kg60。/。N-烯丙基-N，N-二甲基丙烯基氯化 銨、132kg去離子水，用氮?dú)庵脫Q后，開(kāi)動(dòng)攪拌升溫至75°C。在高位槽內(nèi)裝入 206kg 60% N-烯丙基-N,N-二甲基丙烯基氯化銨，在第二個(gè)高位槽內(nèi)裝入pH值 為4.3、濃度為80%的丙烯酸鈉，在第三高位槽內(nèi)裝入308kgl5。/。過(guò)硫酸鈉水溶 液，在第四高位槽內(nèi)裝入897.6kg35。/。亞硫酸鈉，所有高位槽全部用氮?dú)庵脫Q， 然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升，控制釜溫在95-100。C之間，控制所 有滴加全部在180分鐘滴完，然后降溫至85-90°C，加入15%過(guò)硫酸銨60kg恒 溫60分鐘。降溫至50°C以下，加入14%卡松l.Okg攪拌30分鐘。得到淡黃透明液體。
實(shí)施例5
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入2.1kg丙烯醇、用304kg 10%稀硝酸中和 121kg甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的混和液、132kg去離子水，用氮?dú)庵脫Q后，開(kāi) 動(dòng)攪拌升溫至65'C，在高位槽內(nèi)裝入520kg 80%丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨， 在第二個(gè)高位槽內(nèi)裝入pH值為4.0、濃度為80%的丙烯酸鉀，在第三高位槽內(nèi) 裝入400kg 15%過(guò)硫酸銨水溶液，在第四高位槽內(nèi)裝入1122kg37。/。亞硫酸氫鈉， 所有高位槽全部用氮?dú)庵脫Q，然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升，控制 釜內(nèi)始終保持沸騰，控制所有滴加全部在240分鐘內(nèi)滴完，然后繼續(xù)恒溫在90-95 "C之間60分鐘。降溫至50。C以下，加入0.5kg尼泊金異丙酯鈉鹽攪拌30分鐘。 得到棕黃色透明液體。 實(shí)施例6
有裝有高速攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)加入2.1kg丙烯醇、lOlkgN,N-雙烯丙基仲胺、 280kgl0。/。稀鹽酸、132kg去離子水，用氮?dú)庵脫Q后，開(kāi)動(dòng)攪拌升溫至70。C，在 高位槽內(nèi)裝入pH值為4.3、濃度為80%的丙烯酸鈉，在第二高位槽內(nèi)裝入420kg 15%過(guò)硫酸鈉水溶液，在第三高位槽內(nèi)裝入650kg36。/。焦亞硫酸鈉，所有高位槽 全部用氮?dú)庵脫Q，然后同時(shí)勻速滴加，滴加后釜溫開(kāi)始上升，控制釜溫在90-95 。C之間，控制丙烯酸鈉在180分鐘滴完，過(guò)硫酸鈉、焦亞硫酸鈉在195分鐘滴 完。全部滴完后，恒溫在85-90。C之間30分鐘，降溫至50。C以下，加入14%卡 松l.Okg攪拌30分鐘。得到淡黃色透明液體。
權(quán)利要求
1、促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性高分子表面活性劑的制備方法，其特征在于向盛有溶劑的反應(yīng)容器中加入單體a、單體d和占單體b總量80％以下的單體b，用酸在上述單體加入前或混合后調(diào)節(jié)pH值為1.0～7.0，反應(yīng)器用惰性氣體置換然后升溫至40-95℃，在攪拌狀態(tài)下同時(shí)勻速滴加單體c和剩余的單體b以及復(fù)合引發(fā)體系，滴加期間反應(yīng)器溫度控制在60-130℃，單體c和單體b控制在120-300分鐘滴完，復(fù)合引發(fā)體系比單體晚0-120分鐘滴完；引發(fā)體系滴完后保溫老化0-120分鐘，降溫至10-80℃以下，調(diào)節(jié)pH值為1.0-7.0，加入占上述物料總重0-500ppm的抑菌劑攪勻后即得成品；上述的單體a選自不飽和脂肪醇中的至少一種，單體a的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小于50％；上述的單體b選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、(2-甲基丙烯酰氧基β-羥丙基)三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨、烯丙基三乙基氯化銨、烯丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰胺丙基二甲基芐基氯化銨、N-烯丙基-N，N-二甲基丙烯基氯化銨中的至少一種，單體b的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小于95％；上述的單體c選自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鹽、α-羥基丙烯酸、α-羥基丙烯酸鹽、衣康酸、衣康酸鹽、富馬酸、富馬酸鹽、巴豆酸、巴豆酸鹽、檸康酸、檸康酸鹽、丙烯酸、丙烯酸鹽、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸鹽、不飽和有機(jī)磺酸、不飽和有機(jī)磺酸鹽、不飽和有機(jī)磷酸、不飽和有機(jī)磷酸鹽中的至少一種，單體c的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于5％。上述的單體d選自丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺、N，N-雙烯丙基仲胺、乙烯胺中的至少一種；單體d的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比大于0小于95％；。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的溶劑為去離子水、 自來(lái)水、單體自帶的水份、水溶性有機(jī)溶劑與水的混合物中的至少一種，溶劑總質(zhì)量不少于單體a和單體d中所有有機(jī)物的總質(zhì)量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的復(fù)合引發(fā)體系至少包括一種還原劑和一種氧化劑，還原劑與氧化劑的摩爾配比大于1.0，并且還原劑的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比不大于300%;氧化劑的摩爾耗用量占所有單體摩爾耗用總量的百分比不大于100%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于還原劑為一價(jià)銅鹽、二價(jià)鐵鹽、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉中的至少一種，氧 化劑為雙氧水、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化苯甲酰中的至少一種，。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的惰性氣體為氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫、元素周期表中第o族元素的單質(zhì)中的至少一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的抑菌劑選自異噻 唑啉酮、甲基異噻唑啉酮、辛基異噻唑啉酮、尼泊金甲酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼 泊金異丙酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼泊金乙酯或其鈉鹽或鉀鹽、尼泊金丁酯或其鈉 鹽或鉀鹽、尼泊金異丁酯或其鈉鹽或鉀鹽、雙氧水中的至少一種物質(zhì)，或者選 自上述物質(zhì)的水溶液。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的單體a選自丙烯醇、2-甲基丙烯醇、順-3-己烯醇。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的酸為硫酸、磷酸、 硼酸、氫氟酸、苯甲酸、醋酸、甲酸、鹽酸、氫溴酸、硝酸、亞硝酸、次磷酸、 亞硫酸中的至少一種。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于單體C所選用的鹽為鈉 鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銨鹽、 一乙醇胺鹽或三乙醇胺鹽中的至少一種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的制備方法，其特征在于單體C所選用的 鹽為鈉鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、能促進(jìn)造紙涂膠劑老化的兩性高分子表面活性劑的制備方法；向盛有溶劑的反應(yīng)容器中加入單體a、單體d和部份單體b，用酸在單體加入前或混合后調(diào)節(jié)pH值，反應(yīng)器用惰性氣體置換然后升溫至40-95℃，在攪拌狀態(tài)下同時(shí)勻速滴加單體c和剩余的單體b以及復(fù)合引發(fā)體系，滴加期間反應(yīng)器溫度控制在60-130℃，引發(fā)體系滴完后在聚合溫度下老化0-120分鐘，降溫至10-80℃以下，調(diào)節(jié)pH值，加入抑菌劑攪勻后即得成品。所得到的產(chǎn)品效果優(yōu)良、價(jià)格低廉、能有效提高涂膠速率、降低涂膠劑用量、對(duì)熒光增白劑無(wú)削弱作用，該產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害，在自然界中易于降解，不會(huì)增加紙張疏解難度。
文檔編號(hào)C08F226/02GK101249397SQ20081001867
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者張海波, 李勝兵, 軍 陳 申請(qǐng)人:江蘇飛翔化工股份有限公司