[发明专利]一种乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素，其特征是，包括纳米结晶纤维素和用于形成高分子碳骨架的非离子单体预聚合形成的聚合物、以及用于引入阳电荷的阳离子单体预聚合形成的聚合物，且所述纳米结晶纤维素、所述非离子单体预聚合形成的聚合物和所述阳离子单体预聚合形成的聚合物通过乙二醛进行交联反应形成嵌段共聚的纳米结晶纤维素簇；

所述非离子单体选自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、丙烯腈、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸十六酯、十八烷基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；

所述阳离子单体选自丙烯酸酯季铵盐和甲基丙烯酸酯季铵盐中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素，其特征是，所述非离子单体选自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈中的一种或多种；所述阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酸二甲胺基乙酯的甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的甲基氯季铵盐、丙烯酸二乙胺基乙酯的甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯的甲基氯季铵盐、二甲氨基丙基丙烯酰胺的甲基氯季铵盐、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺的甲基氯季铵盐、丙烯酸二甲胺基乙酯的苄基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的苄基氯季铵盐、丙烯酸二乙胺基乙酯的苄基氯季铵盐、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯的苄基氯季铵盐、二甲氨基丙基丙烯酰胺的苄基氯季铵盐、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺的苄基氯季铵盐中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素，其特征是，所述纳米结晶纤维素的结晶度不小于90%，长度不小于100微米，直径不大于100纳米。

4.如权利要求1所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素，其特征是，所述非离子单体预聚合形成的聚合物分子量为1000～50000道尔顿，所述阳离子单体预聚合形成的聚合物分子量为1000～50000道尔顿，所述纳米结晶纤维素簇的分子量为10万到500万道尔顿。

5.如权利要求1所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、将纳米结晶纤维素和软水按质量比为（1～20）︰100的比例混合，升温到40～60℃搅拌溶解，直至纳米结晶纤维素完全溶解后，降温至室温；

步骤二、在室温下，向步骤一的溶液中，加入非离子单体预聚合形成的聚合物、阳离子单体预聚合形成的聚合物、乙二醛和pH缓冲剂，进行乙二醛交联反应；反应过程中，用pH缓冲剂调节pH值在7.5～9.5范围内控制交联反应速度；

所述pH缓冲剂选自硫酸、盐酸、磷酸、醋酸、氢氧化钠、氢氧化钾、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐中的一种或多种；

步骤三、在步骤二的反应过程中不断取样测粘度，25℃下粘度达到10～100mPa·s后，调节pH值在3.0以下停止反应，最后加软水调整固含量至10wt％～20wt％，即得所述乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素。

6.如权利要求1所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素作为造纸增强剂的应用。

7.如权利要求6所述的乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素作为造纸增强剂的应用，其特征是，方法包括以下步骤：原料进行疏解、打浆后，加入所述乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素的水溶液，所述乙二醛交联聚合物改性纳米结晶纤维素的用量为绝干浆质量的0.2%～0.8%，充分搅拌后即可抄造纸或纸板。