一種兩性油包水反相乳液的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種兩性油包水反相乳液的制備方法。步驟為分別將非離子單體、陰離子單體、陽離子單體、水質(zhì)穩(wěn)定劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入水中，調(diào)節(jié)PH，得到兩種配比不同的水相A和B；將非離子乳化劑加入烴類溶劑中配置成油相；將油相分成兩部分，將水相A和B分別滴入油相中，經(jīng)一步乳化或多步乳化得到乳液A和乳液B，將乳液A和乳液B分別用惰性氣體置換除氧，將乳液B溫度調(diào)節(jié)至引發(fā)溫度，加入引發(fā)劑，待聚合30-120min后，開始滴加乳液A，繼續(xù)反應(yīng)使所有單體轉(zhuǎn)化成聚合物，反應(yīng)結(jié)束得到兩性油包水反相乳液產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)制備出來的兩性聚丙烯酰胺具有不均一的分子結(jié)構(gòu)，同時具有高有效含量，高分子量，低粘度，快速溶解的優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

：本專利技術(shù)涉及一種共聚物的制備方法，特別涉及一種兩性油包水反相乳液的制備方法
技術(shù)介紹
：在造紙工藝中常通過加入一些助劑用以提高紙張的強(qiáng)度性能指標(biāo)，干強(qiáng)劑是其中一個使用量較多的重要助劑。干強(qiáng)劑是用于提供紙張?jiān)诟蓱B(tài)下的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐破應(yīng)力和耐折度及挺度，其主要作用是增強(qiáng)纖維間內(nèi)結(jié)合力，許多水溶性的，與纖維能形成氫鍵結(jié)合的高聚物都可以成為干強(qiáng)劑。紙張干強(qiáng)劑有天然高分子及其改性物和合成高分子兩種，其中天然高分子中主要是淀粉及其改性物。淀粉及其改性物在來源、價(jià)格方面有一定優(yōu)勢，但是一般來說其用量較大，所得到的增強(qiáng)效果欠佳，而且這類干強(qiáng)劑會導(dǎo)致紙機(jī)脫水速度降低，影響紙張正常生產(chǎn)，增加干燥時能源消耗。相對而言，合成高分子在結(jié)構(gòu)及分子量、取代基的控制上更具靈活性，因而使用范圍更寬、增強(qiáng)效果有望更好。紙張干強(qiáng)用合成高分子主要是聚丙烯酰胺，包括陰離子型、陽離子型及兩性產(chǎn)品。目前作為干強(qiáng)劑用的兩性聚丙烯酰胺最常見的產(chǎn)品形式為水溶液類型。用水溶液方法聚合具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，水溶液聚合體系配制容易，聚合過程控制簡單，其方法基本如下：將水溶性單體，（包括丙烯酰胺、陽離子單體、陰離子單體等）、水質(zhì)穩(wěn)定劑、去離子水配置成水溶液，調(diào)節(jié)pH至一定范圍，氮?dú)庵脫Q后升至一定溫度，加入引發(fā)劑引發(fā)聚合得到兩性聚丙烯酰胺產(chǎn)品。例如杭州市化工研究所在其中國專利CN1388288A中公開了一種含有磺酸或磷酸基團(tuán)的干強(qiáng)劑制備方法，在燒瓶中首先將水溶性的單體（例如丙烯酰胺、丙烯酰胺基甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺基丙酯三甲基氯化銨等）溶解在水中，將引發(fā)劑配制成水溶液，升溫至80度后開始滴加引發(fā)劑溶液，反應(yīng)后得到兩性聚丙烯酰胺產(chǎn)品，產(chǎn)品固體含量16％，粘度約7500mPa.s。為了控制產(chǎn)品的粘度或分子量，兩性聚丙烯酰胺產(chǎn)品的有效含量通常控制在15～20wt％，分子量也控制在50萬左右。在控制分子量時，多使用分子量調(diào)節(jié)劑，也有利用聚合工藝控制，采取滴加單體的方式，控制體系中單體濃度處于較低水平，以得到較低分子量產(chǎn)品，避免由于產(chǎn)品分子量過高導(dǎo)致產(chǎn)品粘度過高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)目的是，用來彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種高有效含量、高分子量的兩性油包水反相乳液的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種兩性油包水反相乳液的制備方法，包括以下幾個步驟：（1）將非離子單體、陰離子單體、陽離子單體、水質(zhì)穩(wěn)定劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入水中，調(diào)節(jié)PH=5.0-10.0，配置得到水相，按水中陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量比為9:1-1:2，優(yōu)選比例為4:1－1:1，得到水相A；按陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量比為2:1-1:9，優(yōu)選比例為1:1－1:4，得到水相B；（2）將非離子乳化劑加入烴類溶劑中配置成油相；將油相分成兩部分，將水相A和B分別滴入油相中，經(jīng)一步乳化或多步乳化得到兩種乳液A和乳液B；（3）將乳液A和乳液B分別用惰性氣體置換除氧，將乳液B溫度調(diào)節(jié)至引發(fā)溫度，加入引發(fā)劑引發(fā)聚合，待聚合30-120min后，開始滴加乳液A，繼續(xù)反應(yīng)使所有單體轉(zhuǎn)化成聚合，反應(yīng)結(jié)束得到兩性油包水反相乳液產(chǎn)品。所述的非離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸羥乙酯或N-乙烯基吡咯烷酮所述的陰離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸、馬來酸、馬來酸酐或含有羧酸基或磺酸基的陰離子單體全部或部分中和成的鹽；中和所使用的堿為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鈉；中和度按摩爾比百分含量計(jì)占50mol%-100mol%，優(yōu)選為70％－100％。所述的陽離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰胺基丙基甲基氯化銨或二烯丙基二甲基氯化銨。所述的非離子單體、陰離子單體和陽離子單體的使用總量占兩性油包水反相乳液總質(zhì)量的10%-60%，優(yōu)選為15％－50％，更優(yōu)選25％－45％；所述的非離子單體與陰陽離子單體的質(zhì)量比為1:19～19:1，優(yōu)選為1:4－4:1。所述的水質(zhì)穩(wěn)定劑為螯合劑；螯合劑的用量為水相質(zhì)量的0.005%-0.1%。所述的螯合劑為乙二胺四乙酸鈉鹽或二乙烯三胺五乙酸五鈉鹽。所述的分子量調(diào)節(jié)劑為具有鏈轉(zhuǎn)移作用的水溶性物質(zhì)；分子量調(diào)節(jié)劑的用量不超過制備得到的兩性油包水反相乳液總質(zhì)量的2%。所述的具有鏈轉(zhuǎn)移作用的水溶性物質(zhì)為C1-C4的低級脂肪醇、硫醇、甲酸鹽、甲基烯丙基磺酸鈉或尿素。所述烴類溶劑為C6-C30的飽和或不飽和烴；烴類溶劑的使用量為兩性油包水反相乳液總質(zhì)量的10%-50%，優(yōu)選為15％－25％。所述的乳化劑為非離子乳化劑，其親水親油平衡值為2.0-15.0；乳化劑的用量為兩性油包水反相乳液總質(zhì)量的1%-15%，優(yōu)選為2－10％。所述的非離子乳化劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯基醚、山梨醇縮水甘油醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基酚聚氧乙烯基醚或芳香族聚氧乙烯基醚。所述的引發(fā)劑為含有偶氮基團(tuán)的引發(fā)劑、過氧化物引發(fā)劑或由氧化劑和還原劑組成的氧化還原引發(fā)劑；引發(fā)劑用量為兩性油包水反相乳液總質(zhì)量的0.001%-0.1%。所述的含有偶氮基團(tuán)的引發(fā)劑為偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽或偶氮二異丁腈；所述的過氧化物引發(fā)劑為過氧化氫、過氧化二苯甲酰或叔丁基過氧化氫；所述由氧化劑和還原劑組成的氧化還原引發(fā)劑中氧化劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：過硫酸鹽、溴酸鹽或過氧化物；所述由氧化劑和還原劑組成的氧化還原引發(fā)劑中還原劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：亞硫酸鹽、偏重亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、Fe2+、Cu+或有機(jī)胺。所述的引發(fā)劑為由氧化劑和還原劑組成的氧化還原引發(fā)劑，其使用時，在水相中先加入所述氧化劑，混合乳化后，聚合時再加入所述還原劑，氧化劑與還原劑的用量為1:2-2:1。所述氧化劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：過硫酸鈉、過硫酸銨、過硫酸鉀、溴酸鈉、溴酸鉀、雙氧水、叔丁基過氧化氫或過氧化二苯甲酰；所述還原劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、偏重亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、氯化亞銅、三乙胺、三乙醇胺或四甲基乙二胺。本專利技術(shù)的有益效果如下：本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：（1）將非離子單體、陰離子單體、陽離子單體、水質(zhì)穩(wěn)定劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入水中，調(diào)節(jié)pH=5.0?10.0，配置得到水相，按水中陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量比為9:1?1:2，得到水相A；按陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量比為2:1?1:9得到水相B；（2）將非離子乳化劑加入烴類溶劑中配置成油相；將油相分成兩部分，將水相A和B分別滴入油相中，經(jīng)一步乳化或多步乳化得到兩種乳液A和乳液B；（3）將乳液A和乳液B分別用惰性氣體置換除氧，將乳液B溫度調(diào)節(jié)至引發(fā)溫度，加入引發(fā)劑引發(fā)聚合，待聚合30?120min后，開始滴加乳液A，繼續(xù)反應(yīng)使所有單體轉(zhuǎn)化成聚合物，反應(yīng)結(jié)束得到兩性油包水反相乳液產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步
驟：
（1）將非離子單體、陰離子單體、陽離子單體、水質(zhì)穩(wěn)定劑、分子量調(diào)
節(jié)劑加入水中，調(diào)節(jié)pH=5.0-10.0，配置得到水相，按水中陽離子單體與陰離
子單體的質(zhì)量比為9:1-1:2，得到水相A；按陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量
比為2:1-1:9得到水相B；
（2）將非離子乳化劑加入烴類溶劑中配置成油相；將油相分成兩部分，
將水相A和B分別滴入油相中，經(jīng)一步乳化或多步乳化得到兩種乳液A和乳液
B；
（3）將乳液A和乳液B分別用惰性氣體置換除氧，將乳液B溫度調(diào)節(jié)至
引發(fā)溫度，加入引發(fā)劑引發(fā)聚合，待聚合30-120min后，開始滴加乳液A，繼
續(xù)反應(yīng)使所有單體轉(zhuǎn)化成聚合物，反應(yīng)結(jié)束得到兩性油包水反相乳液產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
水相A中，陽離子單體與陰離子單體的質(zhì)量比為4:1-1:1；水相B中，陽離子
單體與陰離子單體的質(zhì)量比為1:1-1:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的非離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、
N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸羥乙酯或N-乙烯基吡
咯烷酮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的陰離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯
基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基苯磺酸、馬來酸、馬來酸酐或含
有羧酸基或磺酸基的陰離子單體全部或部分中和成的鹽；中和所使用的堿為氨
水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鈉；中和度按摩爾比百分
含量計(jì)占50mol%-100mol%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的陽離子單體選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：丙烯酰氧乙基三甲基氯化
銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨、甲基丙

\t烯酰胺基丙基三甲基氯化銨或二烯丙基二甲基氯化銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的非離子單體、陰離子單體和陽離子單體的使用總量占兩性油包水反相乳
液總質(zhì)量的10%-60%；所述的非離子單體總量與陰陽離子單體總量的質(zhì)量比為
1:19～19:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的水質(zhì)穩(wěn)定劑為螯合劑；螯合劑的用量為水相質(zhì)量的0.005%-0.1%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩性油包水反相乳液的制備方法，其特征在于，
所述的螯合劑為乙二胺四乙酸鈉鹽或二乙烯三胺五乙酸五鈉鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏星光，周濤，王勤，須勇，胡望成，李平，
申請(專利權(quán))人：江蘇富淼科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32