[发明专利]一种自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸领域中的施胶剂，具体涉及一种自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂，还涉及其制备方法。

背景技术

烯基琥珀酸酐（简称ASA）是一种常用造纸中性施胶剂，具有反应活性高、施胶pH值范围广、与碱性填料和铝盐相容性好、成纸强度高等优势，适用于各种纸张和纸板尤其是需要机内熟化和含有大量阴离子干扰物的高得率浆和废纸浆所抄造纸张和纸板的施胶。然而，烯基琥珀酸酐遇水极易水解，其水解物不仅降低烯基琥珀酸酐的施胶效率，还容易形成沉积等问题，影响纸机的正常运行。因此，烯基琥珀酸酐需要在施胶现场乳化，乳液应尽快使用。目前主要是利用阳离子淀粉和低分子表面活性剂对烯基琥珀酸酐进行乳化。然而，淀粉用量大，需要先糊化、冷却之后再使用，乳化工艺复杂，对工人的操作技术要求较高，且表面活性剂也给施胶带来一定的不利影响，如引起泡沫问题、降低施胶性能等，影响了烯基琥珀酸酐施胶剂的广泛应用。利用合成聚合物和其他天然多糖及其衍生物乳化烯基琥珀酸酐虽然可以免除糊化和冷却工艺，但仍然存在乳化剂用量大、需要合成与制备专用乳化剂及所制备烯基琥珀酸酐乳液有效浓度低等不足。如《中国造纸》2007年第1期第11页的文章报道了利用具有表面活性的合成高分子乳化剂乳化烯基琥珀酸酐的方法，但至少需要达到与烯基琥珀酸酐的质量比例为1：1的量，才能获得适当施胶效率的烯基琥珀酸酐乳状液；《中华纸业》2009年第4期第22页报道了利用苯丙乳液共聚物乳化烯基琥珀酸酐的技术，可将乳化剂的质量分数降至20%，但需要配用助留剂和稳定剂才能获得较好的稳定与施胶效果。

美国专利US 6284099披露了一种利用膨润土、胶体二氧化硅与少量表面活性剂稳定烯基琥珀酸酐乳状液的方法，降低了表面活性剂的用量。公开号为CN 101333789的中国专利公开了一种利用膨润土与水滑石联合使用，用于乳化与稳定烯基琥珀酸酐的方法，该乳化工艺可完全避免使用表面活性剂和由此对烯基琥珀酸酐施胶的不利影响，且可制备有效含量较高的烯基琥珀酸酐乳液。中国专利号为200910020447.4的发明专利披露了一种利用蒙脱石/壳聚糖/氨水稳定烯基琥珀酸酐乳液的方法，所得乳状液液滴直径小、施胶效率高。然而，稳定烯基琥珀酸酐乳液的这些固体微粒均具有较高的亲水性，需借助于其他辅助剂一起乳化/稳定烯基琥珀酸酐，才能获得稳定的乳液，因此，烯基琥珀酸酐的乳化仍然需要较高的技术。

美国专利US 4040900披露了一种利用浆料中的水分直接乳化烯基琥珀酸酐的方式：事先将乳化剂聚氧化乙烯烷（芳）基醚直接与烯基琥珀酸酐混合，再将混合物直接加入浆料中，利用浆料混合设备将烯基琥珀酸酐直接乳化，完全避免了制备烯基琥珀酸酐乳液所引起的水解，但仍然使用大量表面活性剂作为乳化剂，且施胶组分不稳定，需要将乳化剂与烯基琥珀酸酐在现场混合。美国专利 US 6444024披露了一种不含水分的烯基琥珀酸酐施胶剂的制备方法，该方法是利用α－烯烃与α, β－不饱和二羧酸或其衍生物的共聚物作为乳化剂，与烯基琥珀酸酐共混并在80℃保持至少2小时，获得不含水的造纸施胶组分，该施胶组分在使用前直接加水乳化，就可获得烯基琥珀酸酐乳液型施胶剂。该烯基琥珀酸酐施胶剂最大程度地简化了烯基琥珀酸酐的现场乳化技术，但需要制备专用的乳化剂，且乳化剂与烯基琥珀酸酐的混合需要加热进行。

发明内容

本发明针对现有烯基琥珀酸酐乳化技术及施胶剂组分的不足，提供了一种利用纳米二氧化钛粒子作为稳定剂的自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂，该施胶剂不含表面活性剂，制备简单、方便，既可用水稀释乳化后加入到纸料中，进行浆内施胶，又可直接加入到纸料中，利用纸料中的水分直接乳化后，进行浆内施胶，可最大程度地减少烯基琥珀酸酐的水解，提高烯基琥珀酸酐的施胶效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

将纳米二氧化钛分散到烯基琥珀酸酐中，适当搅拌，获得自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂。将该自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂在搅拌下与一定量的水混合，可得到稳定的烯基琥珀酸酐乳液施胶剂，用于纸张的浆内施胶；该自乳化型烯基琥珀酸酐施胶剂也可在搅拌下直接加到纸料中，直接进行浆内施胶。

本发明所涉及的烯基琥珀酸酐为常温下以液态形式存在的未经乳化的各种用于造纸施胶的烯基琥珀酸酐工业产品，为了提高施胶效率，最好是没有添加表面活性剂的烯基琥珀酸酐工业产品。