[发明专利]一种超细玻璃纤维纸专用增强剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细玻璃纤维纸专用增强剂的制备方法及其应用。

背景技术

造纸中纸张的强度来自纤维之间的相互作用，纸页成型过程中润胀了的纤维相互交织，表面紧密接触，干燥脱水后，纤维相邻表面之间产生氢键结合力，纸张获得干强度。当纸页再被润湿时，纤维间结合力减弱或破坏，纸张失去或部分失去强度。与天然的植物纤维相比较，玻璃纤维比较细长，长宽比大，纤维表面光滑且带有电荷，不能像植物纤维那样形成氢键结合力交织在一起，单独使用玻璃纤维很难成纸，超细玻璃纤维纸的成形需要添加增强性的化学助剂。

超细玻璃纤维纸专用增强剂属于高分子聚合物，表面所带有的正电荷能够和玻璃纤维表面负电荷产生强静电作用，形成一种很强的离子桥，彼此形成交联网络结构而起到湿强作用。

增强剂用于超细玻璃纤维纸的生产中，在纤维界面上能够形成交联网络，这种交联网络的组成十分复杂，既有加入的聚合物分子之间的交联，又有加入的聚合物分子与纤维的交联，这种由于增强剂的加入而形成的交联网络结构使得超细玻璃纤维纸具有很好的强度。

现有的一些增强剂，合成过程比较复杂，过程控制存在一定的难度，用于超细玻璃纤维纸抄造时，效果也不佳。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超细玻璃纤维纸专用增强剂的制备方法及其应用，添加制备的增强剂后超细玻璃纤维纸的抗拉强度提高明显。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种超细玻璃纤维纸专用增强剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）中间预聚体的缩聚合成：将己二酸、多乙烯多胺和对甲基苯磺酸按摩尔比为1：1.5：1.02的比例混合均匀，控制温度在150～175℃，连续反应2～3小时合成聚酰胺预聚体，其中对甲基苯磺酸为催化剂；

（2）环氧化反应合成最终产品：在合成的聚酰胺预聚体中加入蒸馏水，调节固含量至5～45%，降温至40℃后加入甲基丙烯酸，甲基丙烯酸与己二酸的摩尔比为1:10,搅拌均匀后恒压下缓慢滴加环氧氯丙烷至其摩尔量为己二酸的1.5倍，加热保温使温度控制在65～75℃之间保温2小时，保温1小时后每隔10min测一次粘度，粘度达到100～150mPa·s时调节pH值至3～5之间终止反应，即得所述超细玻璃纤维纸专用增强剂。

所述多乙烯多胺为二乙烯三胺或三乙烯四胺。

制备所得增强剂可用于超细玻璃纤维纸的抄造，其添加比例为超细玻璃纤维纸定量的0.5%～3%。

本发明所得增强剂其本身为带支链的聚合物，且带有正电荷，能专门针对玻璃纤维使用；能使超细玻璃纤维纸的抗拉强度提高150%～230%，增强效果明显。

与现有技术相比，本发明的超细玻璃纤维纸专用增强剂合成过程简单，条件易于控制，反应合成的产品纯度高；以合成的增强剂作为玻璃纤维造纸专用增强剂，增强效果明显，合成的增强剂少量添加0.5%～3%即可使超细玻璃纤维纸的抗拉强度提高150%～230%，很大程度上提高了超细玻璃纤维纸的强度，方便使用。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1：

（1）中间预聚体的缩聚合成：将己二酸、多乙烯多胺和对甲基苯磺酸按摩尔比为1：1.5：1.02的比例混合均匀，使用油浴控制温度在150℃,连续反应3小时合成聚酰胺预聚体，对甲基苯磺酸为催化剂；

（2）环氧化反应合成最终产品：在步骤（1）合成的预聚体中加入蒸馏水，调节固含量至25%，降温至40℃后加入甲基丙烯酸，甲基丙烯酸与己二酸的摩尔比为1:10,搅拌均匀后恒压下缓慢滴加环氧氯丙烷至其摩尔量为己二酸的1.5倍，加热保温使温度控制在65～75℃之间保温2小时，保温1小时后每隔10min测一次粘度，粘度达到100～150mPa·s时调节pH值至3～5之间终止反应，即得所述超细玻璃纤维纸专用增强剂；

制得的产品粘度为140mPa·s，pH值为3.5，超细玻璃纤维纸抄造添加2.5%时纸页强度提高最大，可明显提高230%，效果明显。

实施例2：

（1）中间预聚体的缩聚合成：将己二酸、多乙烯多胺和对甲基苯磺酸按摩尔比为1：1.5：1.02的比例混合均匀，使用油浴控制温度在160℃,连续反应2.5小时合成聚酰胺预聚体，对甲基苯磺酸为催化剂；