環氧聚醯胺樹脂溼強劑及其製備方法
2023-04-25 15:57:46 2
專利名稱：：環氧聚醯胺樹脂溼強劑及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於造紙的溼強劑及其製備方法，尤其涉及環氧聚醯胺樹脂溼強劑及其製備方法。
背景技術：
：隨著造紙業的發展，傳統的造紙溼強劑如脲醛樹脂(UF)，三聚氰胺甲醛樹脂(MF)等由於使用條件以及釋放有害物質等原因，已經越來越不能滿足用戶的需求。聚醯胺聚胺環氧氯丙烷樹脂(PAE)是近年來較為流行的一種溼強劑，它不但具有較好溼強效果而且環境汙染小，無毒害作用，因此受到了廣大用戶的歡迎，與UF樹脂、MF樹脂相比，它不僅是在中鹼性條件下熟化的高效溼增強劑，而且在提高溼強度的同時並不損失成紙的柔軟性、吸收性，特別適用於醫療衛生用紙。專利CN1966855PAE溼強劑製備方法是由己二酸和二乙烯三胺或三乙烯四胺等多元胺在鹼性條件下反應製備聚胺，然後酸催化條件下與環氧氯丙烷反應製備得到PAE。此種方法製備得到的PAE溼強劑單獨使用時溼強度增加不大，且會給紙張的抄造帶來許多不良影響，如漿料易產生氣泡、絮聚，成紙揭紙困難，紙頁均勻度差等。並且當PAE溶液的PH值大於5時稀溶液極易發生凝膠，一般儲存時間為3個月左右。一般市售溼強劑固含量為12.5%左右，隨著固含量的增加，產品的穩定性更加難以控制。為了保持樹脂的穩定，PAE樹脂在製備後要酸化到pH為23，使用時需加入定量的鹼調節pH值為68，以使PAE達到最佳使用效果。
發明內容本發明需要解決的技術問題是公開一種環氧聚醯胺樹脂溼強劑及其製備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。本發明的方法，包括如下步驟(1)將脂肪族多元胺和芳香多元酸110°C20(TC反應0.55小時，獲得多元胺和多元酸的縮合物；所說的脂肪族多元胺選自二六亞甲基三胺、乙二胺、三乙胺、三乙醇胺或胍中的一種以上；所說的芳香多元酸選自間苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二乙酸、對苯二乙酸中的一種以上；所得的縮合物常溫下的粘度為10002050釐泊；(2)將水加入步驟(1)的縮合物，調整其重量固含量為17%35%，然後加入環氧氯丙烷，2(TC45t:反應1.55小時，獲得產品環氧聚醯胺樹脂溼強劑；優選的，環氧氯丙烷採用滴加的方法加入，滴加的時間為1060分鐘；採用GB12005.1_89方法檢測的25。C下的粘度為50-250釐泊，重量固含量為1735%，分子量範圍為15-18萬；脂肪族多元胺和芳香族多元酸的摩爾比為芳香族多元酸脂肪族多元胺=i:i.o2.5;環氧氯丙烷與縮聚物的摩爾比為，縮聚物環氧氯丙烷=i:o.53.o;本發明合成的聚醯胺表氯醇樹脂，第一步通過縮聚反應獲得高分子量的聚合物中間體，然後該聚合物中間體與環氧氯丙烷進行共聚反應，通過上述工藝製備的產品具有較高的溼強效果，在沒有其他助劑共用的情況下，溼強效果可達45%以上，高於現有的溼強劑增溼效果，按照上述步驟合成的聚醯胺表氯醇樹脂，由於含有穩定的芳香環基團，因此無需加入穩定劑，正常儲存其達半年以上，應用效果無明顯變化。本發明產品具有比傳統溼強劑有更高的溼強效果，同時具有明顯增幹強作用，並且同時使紙張具有較好的施膠度和抗水性，由於芳香基團的作用使得產品具有了較高的穩定性，常溫下可儲存半年以上不影響使用效果。本發明工藝簡單，原材料價廉易得。芳香族多元酸(酯)的加入使得聚合物的分子量增大但是穩定性同時增加，使後來的環氧氯丙烷接枝反應更易進行，增加了氮雜環丁烷基團的個數，使產品具有更高的溼強效果。具體實施份數實施例1在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、氮氣進出口的1L燒瓶中，依次加入二六亞甲基三胺53.5克，間苯二甲酸41.5克，加熱升溫至11(TC，保溫5小時後，加入463.8克去離子水，粘度為1050釐泊(25°C)，為亮淺黃色透明粘稠無味液體。溫度降至20°C，開始滴加環氧氯丙烷23.13克，20分鐘滴加完畢，繼續保溫反應5小時，停止反應，產物為淺黃色粘稠液體。重量固含量20.3%，分子量為15.25萬，粘度為52釐泊(25tO，測試方法為GB12005.l-89，應用效果見附表。實施例2同實施例1裝置中的2L四口燒瓶中加入乙二胺69克，對苯二甲酸166.13克，攪拌均勻後加熱升溫至150°C，保溫3.5小時後，加入1825.5克克去離子水，粘度為1350釐泊(25°C)。為淺黃色透明粘稠無味液體。溫度降至30°C，開始滴加環氧氯丙烷138.78克，30分鐘滴加完畢，繼續保溫反應2.5小時，停止反應，產物為淺黃色粘稠液體。重量固含量17%，分子量為17.4萬，粘度為105釐泊(25°C)，測試方法同上，應用效果見附表l。實施例3同實施例1裝置中的2L四口燒瓶中加入胍59克，對苯二甲酸甲酯90克，攪拌均勻後加熱升溫至18(TC，保溫2小時後，加入490克去離子水，粘度為1760釐泊(25°C)。為淺黃色透明粘稠無味液體。溫度降至35t:，開始滴加環氧氯丙烷115克，40分鐘滴加完畢，繼續保溫反應3.5小時，停止反應，產物為淺黃色粘稠液體。重量固含量35%，分子量為17.56萬，粘度為205釐泊(25°C)，測試方法同上，應用效果見附表。實施例4同實施例1裝置中的2L四口燒瓶中加入胍59克，間苯二甲酸甲酯90克，攪拌均勻後加熱升溫至20(TC，保溫0.5小時後，加入616克去離子水，粘度為2050釐泊(25°C)。為淺黃色透明粘稠無味液體。溫度降至45°C，開始滴加環氧氯丙烷115克，60分鐘滴加完畢，繼續保溫反應1.5小時，停止反應，產物為淺黃色粘稠液體。重量固含量30%，分子量為18.02萬，粘度為249釐泊(25°C)，測試方法同上，應用效果見附表l。附表1的試驗，是依據GB/T12914-1991，GB/T465.2/1989，GB/T464.1/1989標準進行的。對比樣PAE:根據專利CN1548650A製備附表1添加樣品的手抄片物理指標tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7權利要求一種環氧聚醯胺樹脂溼強劑的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)將脂肪族多元胺和芳香多元酸反應，獲得多元胺和多元酸的縮合物；(2)將水加入步驟(1)的縮合物，調整其重量固含量為17％～35％，然後加入環氧氯丙烷，反應，獲得產品環氧聚醯胺樹脂溼強劑。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所說的脂肪族多元胺選自二六亞甲基三胺、乙二胺、三乙胺、三乙醇胺或胍中的一種以上。3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所說的芳香多元酸選自間苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二乙酸或對苯二乙酸中的一種以上；4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)將脂肪族多元胺和芳香多元酸110°C20(TC反應0.55小時，獲得多元胺和多元酸的縮合物；(2)將水加入步驟(1)的縮合物，調整其重量固含量為17%35%，然後加入環氧氯丙烷，20。C45。C反應1.55小時。5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，環氧氯丙烷採用滴加的方法加入，滴加的時間為1060分鐘。6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，脂肪族多元胺和芳香族多元酸的摩爾比為芳香族多元酸脂肪族多元胺=i:i.o2.5;環氧氯丙烷與縮聚物的摩爾比為，縮聚物環氧氯丙烷=i:o.53.o。7.根據權利要求16任一項所述方法製備的環氧聚醯胺樹脂溼強劑。8.根據權利要求7所述的環氧聚醯胺樹脂溼強劑，其特徵在於，25t:下的粘度為50-250釐泊，重量固含量為1735%，分子量範圍為15-18萬。全文摘要本發明公開了一種環氧聚醯胺樹脂溼強劑及其製備方法，製備方法包括如下步驟(1)將脂肪族多元胺和芳香多元酸反應，獲得多元胺和多元酸的縮合物；(2)將水加入步驟(1)的縮合物，調整其重量固含量為17％～35％，然後加入環氧氯丙烷，反應，獲得產品環氧聚醯胺樹脂溼強劑。本發明產品具有比傳統溼強劑有更高的溼強效果，同時具有明顯增幹強作用，並且同時使紙張具有較好的施膠度和抗水性，由於芳香基團的作用使得產品具有了較高的穩定性，常溫下可儲存半年以上不影響使用效果。文檔編號D21H17/55GK101705639SQ200910196769公開日2010年5月12日申請日期2009年9月29日優先權日2009年9月29日發明者施曉旦,李麗,王養臣申請人:上海東升新材料有限公司