高分子脱墨剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高分子脱墨剂，其结构式为：其中，R1为H或者CH3；R2为碳原子个数为7-23的脂肪链；Y为阴离子单体单元；Z为第四单体单元，所述第四单体为非离子单体；X结构如下所示：其中，M为羰基或亚甲基；EO，PO和DO分别为环氧乙烷，环氧丙烷和环氧丁烷单元，各单元组合可以是嵌段也可以是无规；R5为H，羟基或者烷基。本发明以阴离子型单体、聚醚大分子单体、第四单体在有链转移剂存在的溶液体系下聚合，工艺简单方便，制备得到的产物具有优异的脱墨效果。
【专利说明】高分子脱墨剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高分子脱墨剂，以及该脱墨剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]脱墨剂是造纸工业中增加回收废纸纸浆白度的一类重要化学品，目前市场上使用的脱墨剂主要是浮选法脱墨剂和洗涤法脱墨剂，其中，浮选法脱墨剂是目前生产中应用最广泛和最有效的脱墨剂。
[0003]脱墨剂主要包括阴离子脂肪酸皂类、非离子脂肪醇类和脂肪醚类，复合型表面活性剂类，生物酶类，无机-有机复合类等，其中，通过结构设计合成出来的高分子脱墨剂是非离子脂肪醇和脂肪醚类中的重要一员，其结构主要特征是均含有聚醚链段和长链烷链段，聚醚链段包括环氧乙烷均聚物以及环氧乙烷与环氧丙烷和环氧丁烷中一种或两种的共聚物，长链烷基链段则是由碳个数为7-23的饱和或非饱和脂肪链构成，如中国专利CN103160159A, CN1777717A ;美国专利 US5583097, US5304316, US5158697, US5695603 均是属于这一范畴。这类脱墨剂性能优异，但由于其功能结构简单，性能仍有提升余地，因此，在专利 US20130312922，US5449725 以及文献[J],造纸化学品，2008，20 (2):3-6,59.中，均通过聚合在聚醚结构基础上引入阴离子，取得了一定的效果，然而，这种结构中同时对分子链上的阴离子电荷密度以及HLB值的调节存在困难，但这两项指标对于脱墨剂的性能有着重要的影响，在浮选脱墨工艺中，脱墨剂过高的阴离子电荷密度会影响到油墨粒子对浮选起泡的吸附作用，同时，要取得较好的脱墨效果，脱墨剂的最佳HLB应在15左右。此外，上述方案中或没有加入对油墨粒子有很好捕集能力的长链脂肪链，或将其链接在聚醚链段末端，但将这种末端烷基化的聚醚链段大分子单体在合成过程中由于烷基的空间位阻，使得聚醚链段上的环氧单元聚合长度受到限制，虽然在专利US20130312922中是通过酯化来接上末端烷基化的聚醚分子链，但该路线合成步骤较多，工艺比较复杂。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种用于废纸脱墨的新型高性能脱墨剂及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现:
[0006]本发明公开了一种高分子脱墨剂，所述高分子脱墨剂的结构式为:
[0007]
【权利要求】
1.一种高分子脱墨剂，其特征在于，所述高分子脱墨剂的结构式为:
2.根据权利要求1所述的高分子脱墨剂，其特征在于，所述阴离子单体，选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、马来酸酐、乙烯基磺酸钠、乙烯基苯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠或上述单体的盐类；所述非离子单体，选自丙烯酸烷基酯、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯或丙烯腈中的一种以上；所述丙烯酸烷基酯的烷基碳原子个数在1-6之间。
3.制备权利要求1或2所述高分子脱墨剂的方法，其特征在于，包括如下步骤:将阴离子单体、聚醚大分子单体、长脂肪链单体、第四单体、链转移剂和溶剂混合，升温至85-95°C ；抽真空通氮驱氧，反复2-3次，然后持续通氮30-60分钟；加入引发剂溶液，保持体系温度85-95°C反应4小时；加碱将pH调节到7-8后即得到所述高分子脱墨剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中各组分重量份数如下:阴离子单体4—IO份、聚醚大分子单体4—25份、长脂肪链单体0.5_10份、第四单体0.5—5份、引发剂0.01—0.5份、链转移剂0.8~4份、溶剂65飞5份。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阴离子单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、马来酸酐、乙烯基磺酸钠、乙烯基苯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠或上述单体的盐类。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚醚大分子单体为丙烯酸、丙烯醇与聚醚大分子的缩合物，其中聚醚大分子是环氧乙烷的均聚物，或者是环氧乙烷与环氧丙烷和环氧丁烷中一种或两种的共聚物，其中共聚物中环氧丙烷和环氧丁烷之和占聚醚单元摩尔比例为0-50%。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚醚大分子单体选自丙烯酸聚氧乙烯酯或丙烯酸聚醚酯，重均分子量300-4000。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述长脂肪链单体为甲基或者不带甲基的丙烯酸烷基酯，其中烷基碳原子个数在7-23之间，可以是烷烃或烯烃；所述第四单体为非离子单体，选自丙烯酸酯、丙烯酰胺，醋酸乙烯酯，丙烯酸羟乙酯，苯乙烯，丙烯腈等单体中的一种或多种；所述丙烯酸酯的烷基碳原子个数在1-6之间。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述引发剂为水溶性引发剂或氧化还原引发体系；所述链转移剂为无机链转移剂、有机链转移剂、或带有烯丙基或甲基丙烯基的单体中的一种或几种；所述溶剂为极性溶剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述水溶性引发剂选自过硫酸钾，过硫酸钠或过硫酸铵；所述氧化还原引发体系为过硫酸钾-亚硫酸氢钠或过硫酸铵-硫代硫酸钠；所述无机链转移剂选自亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠或硫代硫酸钠；所述有机链转移剂选自正十二硫醇、叔十二硫醇、巯基乙酸、巯基乙醇、异丙醇；所述溶剂选自水、醇类、丙酮、N’ N-二甲基甲酰 胺或二甲基亚砜中的一种或者多种。
【文档编号】C09D9/00GK104017429SQ201410260891
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】施晓旦, 杨立滨 申请人:上海东升新材料有限公司