[发明专利]一种支链型湿强剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种支链型湿强剂，其合成方法包括如下步骤：在二元羧酸和多乙烯多胺的缩聚反应体系中加入占多乙烯多胺重量0.1‑2％的、官能度≥3的多元醇进行共聚，然后加入环氧氯丙烷改性得到所述支链型湿强剂。相对于常规湿强剂采用二段环氧氯丙烷改性时使湿强剂具有略微支化结构的方案，本发明在第一阶段聚合时就形成支化结构，在控制上更加容易，支化程度可以更高，最终产品的储存稳定性和使用性能稳定性更好，最终的产品也具有更加优秀的应用性能。本发明支链型湿强剂适用于有湿强度要求的纸的生产，提高其湿强度和湿强保留率。

技术领域

本发明涉及造纸助剂技术领域，具体涉及一种支链型湿强剂及其合成方法。

背景技术

湿强剂是一种重要的造纸助剂，被广泛地应用于餐巾纸、卫生纸、壁纸、板纸、钞票纸、果袋纸、口杯纸等有湿强度要求的纸种。PAE(聚酰胺亚胺环氧氯丙烷)类湿强剂是使用最多的一种湿强剂。PAE类湿强剂相比其他类型的湿强剂具有无甲醛、环保低毒、高性能等优点。目前PAE类湿强剂一般都采用以下方法合成：第一步，采用己二酸和二乙烯三胺缩聚成为线型高分子链；第二步采用环氧氯丙烷对第一步得到的聚合物进行改性，得到具有反应活性的阳离子性聚合物水溶液。湿强剂的作用机理主要包括以下两种：湿强剂和纸浆纤维反应形成交联结构，防止纸张在遇水时由于氢键被破坏导致强度几乎全部失去；湿强剂与湿强剂形成交联网络结构束缚住纸浆纤维限制其在遇水时的溶胀，从而减少氢键的破坏，减少强度的损失。

湿强剂使用在造纸湿部，湿强剂的保留率对其作用效果具有很大影响。目前市面上常规的湿强剂是对一段合成的线型高分子使用环氧氯丙烷进行改性而成，从分子结构上来看，有一维直径很小，因此在抄纸时会有相当一部分进入白水，影响其有效使用率和使用性能。如果将湿强剂做成支化结构，湿强剂的保留会有明显的提升，因此使用更少的湿强剂即可达到相应的应用效果。同时，湿强剂拥有支化结构后在湿部使用时更容易形成网状结构，使纸张的湿强度更好。因此，将湿强剂做成支化结构后可以明显提高其应用性能。

发明内容

本发明旨在提供一种支链型湿强剂及其合成方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。

本发明是通过如下的技术方案实现的：

一种支链型湿强剂的合成方法，包括如下步骤：在二元羧酸和多乙烯多胺的缩聚反应体系中加入占多乙烯多胺重量0.1-2％的、官能度≥3的多元醇进行共聚，然后加入环氧氯丙烷改性得到所述支链型湿强剂。

所述官能度≥3的多元醇选自甘油、季戊四醇、三羟甲基乙烷、木糖醇、山梨醇、三羟甲基丙烷、蔗糖、麦芽糖、低聚木糖、果糖、葡萄糖中的至少一种；优选甘油、季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷。

进一步的，所述支链型湿强剂的合成方法，包括如下步骤：

步骤一，在反应器中加入水、二元羧酸、多乙烯多胺、官能度≥3的多元醇和催化剂，升温至140-200℃反应2-10小时，充分反应后加入稀释水，将聚合物稀释到固含量为40-60％；

步骤二，在步骤一所得的聚合物溶液中加入水和环氧氯丙烷，50℃以下反应2-10小时，加终止酸终止反应，调节pH至2-5，得到所述支链型湿强剂。

以上所述的方法，各原料的重量份数如下：

优选的，所述二元羧酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、对苯二甲酸、马来酸、富马酸中的至少一种。

优选的，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。

优选的，所述催化剂选自硫酸、盐酸、磷酸、对甲苯磺酸、大孔阳离子交换树脂、路易斯酸中的至少一种。

优选的，所述终止酸选自硫酸、盐酸、醋酸、磷酸中的至少一种。