阅读说明：本技术 一种阳离子分散松香胶及其制备方法 (Cation dispersed rosin size and preparation method thereof ) 是由 施晓旦 段鹏真 沈安成 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阳离子分散松香胶,其组分包括改性松香、有效量的复合乳化剂和稳定剂,所述复合乳化剂由阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂组成。其制备方法是将松香加热熔融,搅拌下加入改性剂充分反应,得到改性松香液；将复合乳化剂通入改性松香液,充分预乳化后通入高压均质机均质,冷却后加入稳定剂即得到所述阳离子分散松香胶。本发明利用阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂作为复合乳化剂,采用连续型高温预乳化和高压均质乳化工艺,得到低粘、低泡、低氯含量的乳白色阳离子松香胶,其稳定性好,冷水中分散性良好,贮存稳定性好,常温放置六个月不分层、不沉淀,无漂浮物。(The invention discloses a cation dispersed rosin size, which comprises modified rosin, an effective amount of composite emulsifier and a stabilizer, wherein the composite emulsifier is composed of a cation acrylate emulsifier and polyamide epoxy resin. The preparation method comprises heating and melting rosin, adding modifier under stirring, and reacting to obtain modified rosin solution; and introducing the compound emulsifier into the modified rosin solution, fully pre-emulsifying, introducing into a high-pressure homogenizer for homogenizing, cooling, and adding the stabilizer to obtain the cation dispersed rosin size. The invention uses cationic acrylate emulsifier and polyamide epoxy resin as composite emulsifier, and adopts continuous high-temperature pre-emulsification and high-pressure homogeneous emulsification processes to obtain the milky cationic rosin size with low viscosity, low foam and low chlorine content, and the milky cationic rosin size has the advantages of good stability, good dispersibility in cold water, good storage stability, no layering and precipitation after being placed for six months at normal temperature, and no floating matter.)

一种阳离子分散松香胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及松香胶制备领域，尤其涉及一种阳离子分散松香胶及其制备方法。

背景技术

施胶是造纸的重要工艺过程，在众多的纸张施胶剂中，松香施胶剂占主导地位，国内使用最多的浆内施胶剂就是松香施胶剂，用量占全部施胶总量的2/3以上。由于分散型松香胶的施胶率是普通松香胶的4倍，强化松香胶的2倍，而且可提高纸张的质量，减少硫酸铝和增白剂的用量等，是皂化松香胶的换代产品。

阳离子分散松香胶有众多的优点，一直是造纸浆内施胶的主要施胶剂之一。目前，阳离子松香胶的生产工艺多为间歇式常压逆转相法，对乳化工艺条件要求较高，生产的松香胶稳定性略差，容易发生相转变在液面形成褐色析出物；且乳化剂为单一的高分子聚合物，在使用中会产生大量泡沫或者成品氯含量偏高，且乳化剂生产工艺繁琐、成本较高。

发明内容

本发明旨在提供一种阳离子分散松香胶及其制备方法，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：

一种阳离子分散松香胶，其组分包括改性松香、有效量的复合乳化剂和稳定剂，所述复合乳化剂由阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂组成。

所述阳离子丙烯酸酯类乳化剂是由苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酰胺通过自由基聚合制得。可以采用本领域常规方法制备，例如，采用如下方法：反应釜低依次加入纯水、稀硫酸(20％)、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，开启搅拌并升温，将丙烯酰胺和过硫酸钠分别制备成水溶液，待釜料温度升至78℃，开始同时滴加丙烯酰胺溶液和过硫酸钠溶液，滴加时间1小时，滴加完毕继续保温4小时，即得所述阳离子丙烯酸酯乳化剂。

所述聚酰胺环氧树脂是由己二酸、二乙烯三胺、甘油、环氧氯丙烷缩合制得。可以采用本领域常规方法制备，例如，采用如下方法：釜底加入己二酸和甘油，开启搅拌并缓慢加入二乙烯三胺，并升温至150℃保温反应3小时，加降温水冷却至40℃，开始滴加环氧氯丙烷，升温50℃，保温反应4小时，出料冷却即得所述聚酰胺环氧树脂。

所述复合乳化剂中阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂的重量配比可以根据阳离子分散松香胶产品的实际应用情况进行调整，但为获得稳定性好、泡沫少的产品，所述复合乳化剂中阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂的重量配比优选为1.5-2.0:1，复合乳化剂的固含量优选为6.0-6.5％。

改性松香可以是本领域常用的改性松香，例如聚合松香和歧化松香等。优选的，所述改性松香是由逆丁烯二酸、顺丁烯二酸、马来酸酐中的至少一种作为改性剂与松香反应而成。松香和改性剂的优选重量配比为5-20：1。优选的反应条件为190-195℃下反应2h。

本发明中，复合乳化剂的添加量可以根据实际使用要求进行调整，优选的，松香和复合乳化剂的重量配比为1：1-4。

优选的，所述稳定剂选自聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。稳定剂的添加量为松香重量的0.1-1.0％。

本发明还进一步提供上述阳离子分散松香胶的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将松香加热熔融，搅拌下加入改性剂，充分反应，得到改性松香液；

步骤二，将阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂混合制得复合乳化剂；

步骤三，将所述复合乳化剂通入所述改性松香液，充分预乳化，得到预乳化松香液；

步骤四，将所述预乳化松香液通入高压均质机，均质，冷却后加入稳定剂，调整固含量即得到所述阳离子分散松香胶。

作为优选的技术方案，各组分重量配比如下：

水适量。

上述各组分的重量份数均按照原料有效含量为100％计算，实际用量需按照原料的有效含量折算。

优选的，所述改性剂选自逆丁烯二酸、顺丁烯二酸、马来酸酐中的至少一种。

优选的，所述稳定剂选自聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

优选的，步骤一中加热熔融温度为120-130℃，改性反应温度为180-195℃，反应时间为2-3小时。

优选的，步骤二中，将所述复合乳化剂混合加热至120-130℃；步骤三中，在分散机作用下进行充分预乳化，预乳化温度为150-155℃，分散机的剪切速率控制为：8000-10000r/min。

步骤四中均质机的均质压力控制为：低压8-10MPa,高压25-30MPa。

其中复合乳化剂的固含量为6.0-6.5wt％。

本发明利用阳离子丙烯酸酯类乳化剂和聚酰胺环氧树脂作为复合乳化剂，采用连续型高温预乳化和高压均质乳化工艺，得到低粘、低泡、低氯含量的阳离子松香胶。本发明阳离子分散松香胶外观呈乳白色，稳定性好，固含量30％-40％，粘度15mPa.s，冷水中分散性良好，贮存稳定性好，常温放置六个月，不分层，不沉淀，无漂浮物。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行阐述，但并不限制本发明。实施例中各组分如无特别说明，均为常规市售产品。

其中，阳离子丙烯酸酯类乳化剂采用如下方法制备：反应釜低依次加入纯水、稀硫酸(20％)、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，开启搅拌并升温，将丙烯酰胺和过硫酸钠分别制备成水溶液，待釜料温度升至78℃，开始同时滴加丙烯酰胺溶液和过硫酸钠溶液，滴加时间1小时，滴加完毕继续保温4小时，即得所述阳离子丙烯酸酯乳化剂。

其中，聚酰胺环氧树脂采用如下方法制备：釜底加入己二酸和甘油，开启搅拌并缓慢加入二乙烯三胺，并升温至150℃保温反应3小时，加降温水冷却至40℃，开始滴加环氧氯丙烷，升温50℃，保温反应4小时，出料冷却即得所述聚酰胺环氧树脂。

实施例1

在反应釜底加入100g松香，加热熔融到170℃，开启搅拌，加入8g顺丁烯二酸，升温至190℃，保温2小时；取阳离子丙烯酸酯类乳化剂150g、聚酰胺环氧树脂100g，混合并调节固含至6％，PH至8-9，制得复合乳化剂备用；通复合乳化剂进分散机，再通改性松香液进分散机，高速剪切作用下进行乳化分散，得到浅黄色预乳化液，进均质机进行高压均质，出料，冷却，加入聚二烯丙基二甲基氯化铵0.2g，搅拌均匀，调整固含即得到阳离子分散松香胶。

实施例2

在反应釜底加入150g松香，加热熔融到170℃，开启搅拌，加入10g马来酸酐，升温至190℃，保温2小时；取阳离子丙烯酸酯类乳化剂250g、聚酰胺环氧树脂150g，混合并调节固含至6％，PH至8-9，制得复合乳化剂备用；通复合乳化剂进分散机，再通改性松香液进分散机，高速剪切作用下进行乳化分散，得到浅黄色预乳化液，进均质机进行高压均质，出料，冷却，加入聚二烯丙基二甲基氯化铵0.2g，搅拌均匀，调整固含即得到阳离子分散松香胶。

实施例3

在反应釜底加入200g松香，加热熔融到170℃，开启搅拌，加入15g逆丁烯二酸，升温至190℃，保温2小时；取阳离子丙烯酸酯类乳化剂阳离子乳化剂350g、聚酰胺环氧树脂200g，混合并调节固含至6％，PH至8-9，制得复合乳化剂备用；通复合乳化剂进分散机，再通改性松香液进分散机，高速剪切作用下进行乳化分散，得到浅黄色预乳化液，进均质机进行高压均质，出料，冷却，加入聚二烯丙基二甲基氯化铵0.2g，搅拌均匀，调整固含即得到阳离子分散松香胶。

对比例

采用同等用量的阳离子型高分子聚合物乳化剂替代复合乳化剂，其他同实施例1。

采用GB-T1603-2001农药乳液稳定性测定方法对上述各个实施例制备的阳离子分散松香胶进行稳定性以及粒径跟踪，结果见表1。

表1产品性能指标

根据上表可以看出，本发明阳离子分散松香胶与常规阳离子松香胶相比，贮存稳定性好，常温放置六个月，不分层，不沉淀，无漂浮物。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。