[发明专利]造纸用水性润滑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸用水性润滑剂及其制备方法，应用于涂布纸的造纸涂料。

背景技术

润滑剂在造纸涂料中起到降低涂层摩擦系数，改善涂料流变性，进而提高涂层平整度，提高成品纸光泽度的功能。目前市场上的造纸用润滑剂以高级脂肪酸盐类及高分子氧化聚乙烯为主，还包括蜡乳液等，它们均有改善涂层摩擦系数的作用。

中国专利CN1584204A公开了一种以氧化聚乙烯蜡为主要原料制备造纸涂布专用润滑剂的工艺。该发明仅限于几种乳化剂和氧化聚乙烯蜡制备的乳液，工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提出一种造纸用水性润滑剂及其制备方法，以克服已有技术的缺陷。

本发明的造纸用水性润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在50～80℃下，将羟基硅油加入油酸、有机胺和水的混合料，然后滴加环氧氯丙烷，滴加时间1～3小时；

（2）50～80℃反应1～3小时，降温至20～30℃，获得所述的造纸用水性润滑剂，重量固含量15～35wt%，25℃时的粘度≤500mPa.s，pH值为6～8；

各个组分的重量份数为：

优选的，还包括0.01-0.2份杀菌剂，在步骤（2）中，降温至20～30℃后，加入杀菌剂；

所述羟基硅油选自HO[(CH₃)₂SiO]nH（n=5-10）中的至少一种；

所述的有机胺选自二乙醇胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺或六亚甲基四胺中的至少一种；

所述的杀菌剂选自5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4异噻唑啉-3-酮或溴硝醇中的至少一种；

本发明所述的造纸用水性润滑剂，主要应用于涂布纸的造纸涂料。

本发明人发现，在油酸和有机胺中和液中，加入羟基硅油，再对此混合液用环氧氯丙烷进行接枝聚合，出乎意料的，应用于造纸涂料中，能明显改善纸张的平滑度及光泽度。这可能由于环氧氯丙烷接枝在羟基硅油的活性羟基上，提高了相应的水溶性，最终产品接近水溶液体系。在涂料中，油酸胺和改性的羟基硅油具有一定的协同作用，能够包覆在碳酸钙等颜料的表面，有助于整个涂料体系的分散，并且由于是水溶液体系，容易在涂料中形成连续相提高了润滑剂的润滑效果，最终能改善纸张的平滑度及光泽度。

本发明的润滑剂应用于涂布纸的造纸涂料，能明显提高涂布纸的平滑度，改善纸张的光泽度，制备工艺简单，是一种能满足造纸涂料用高性能、绿色环保的产品。

具体实施方式

实施例中，粘度为25℃的粘度。

实施例1

水性润滑剂的合成：

a)将20g油酸、15g二乙醇胺和102.1g去离子水加入反应釜中，开启搅拌，混合均匀，升温至50℃；

（b）在50℃情况下，将10g羟基硅油（HO[(CH₃)₂SiO]₅H）一次性加入釜底料，并滴加10g环氧氯丙烷，滴加时间3小时；

（c）50℃保温3小时，降温至25℃过滤，加入0.01g溴硝醇，继续搅拌10分钟，用100目筛网过滤出料。

（d）所得的水性润滑剂的重量固含量34.8wt%，粘度420mPa.s（NDJ-1旋转粘度计测定），pH=6.15（使用PHS-3C精密pH计测得)。

实施例2

水性润滑剂的合成：

a)将50g油酸、40g三亚乙基二胺和680g去离子水加入反应釜中，开启搅拌，混合均匀，升温至80℃；

（b）在80℃情况下，将10g羟基硅油（HO[(CH₃)₂SiO]₁₀H）一次性加入釜底料，并滴加20g环氧氯丙烷，滴加时间1小时；

（c）80℃保温1小时，降温至25℃过滤，加入0.05g溴硝醇、0.1g5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、0.05g 2-甲基-4异噻唑啉-3-酮，继续搅拌10分钟，用100目筛网过滤出料。

（d）所得的水性润滑剂的重量固含量15.1wt%，粘度15mPa.s（NDJ-1旋转粘度计测定），pH=7.98（使用PHS-3C精密pH计测得)。

实施例3

水性润滑剂的合成：

a)将30g油酸、10g六亚甲基四胺、15g三乙醇胺和240g去离子水加入反应釜中，开启搅拌，混合均匀，升温至60℃；