多功能复合型脱墨剂聚醇醚衍生物的合成

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目前,我国在造纸脱墨剂的研制方面比较落后,主要偏重于复配,脱墨剂品种单一、陈旧,多为阴离子型,仅有少部分为非离子型,大量需从欧美发达国家进口,近几年来,新型脱墨剂的专利主要以日本为主。在非离子脱墨剂中,环氧乙烷和环氧丙烷的加聚产物占了绝大部分,分别为硬脂肪酸、高碳醇和烷酰醇胺型的加成物。 虽然许多非离子脱墨剂的性能出色,但是其生物降解比较差,或是降解后产生有毒的酚类化合物,十二烷基苯磺酸钠的洗涤性能好,生物降解性也好,因此本研究利用十二烷基苯磺酸合成了一种非离子脱墨剂:十二烷基苯磺酸聚醇醚化合物。 其实验步骤和工艺参数如下: 1、制备聚环氧氯丙烷乙二醇的最佳条件:环氧氯丙烷:乙二醇=0.55mol:0.5mol=1.1:1,水浴40℃,NaOH 0.55mol 22g,其中7g固体NaOH与环氧氯丙烷、乙二醇加入三口瓶中,剩下的15gNaOH配成50%的溶液外滴,滴加时间为50 min。 2、环氧丙基哌啶叔胺的制备:环氧氯丙烷:哌啶=0.25mol:0.25mol=1:1,无溶剂,将哌啶加入四口瓶中,其中一口插温度计用于测量反应放热过程中的温度,环氧氯丙烷外滴,尽量减少季铵盐的产生,常温水浴下进行反应,滴加速度约8s/d。 3、聚环氧氯丙烷乙二醇哌啶接支衍生物的制备:将上面制备的聚环氧氯丙烷乙二醇与0.25mol环氧丙基哌啶叔胺于40℃水浴条件下进行接支反应。 4、聚环氧氯丙烷乙二醇哌啶接支酯化衍生物的制备:4g十二烷基苯磺酸于40℃水浴条件下聚环氧氯丙烷乙二醇哌啶接支衍生物进行酯化反应。 5、聚醇醚衍生物的性能及质量指标:聚醇醚衍生物是一种非离子型表面活性剂,产物分层,上层为淡黄色清液,下层为黄色粘稠物,其pH值为9。1%的水溶液为白色透明乳液,粘度为6.268,HLB值为13.45,浊点160℃。 6、将终产物进行脱墨实验,其最佳使用条件:脱墨时间:50min,脱墨温度60℃,脱墨浓度10%,NaOH用量:0.2%,Na2SiO3用量:3%,DTPA用量:0.2%,H2O2用量:2.5%,脱墨剂用量:0.6%;绝干纸浆:20g,脱墨方法:洗涤法。(所用药品量均相对于绝干浆的质量)可使得国产废新闻纸的白度由42.4提高到57.3。 7、产物成本预算:以环氧氯丙烷、乙二醇、十二烷基苯磺酸、氢氧化钠和哌啶为原料,成本价格为9040元/吨,然而采用月桂酸和乙二醇胺分别代替十二烷基苯磺酸和哌啶,其成本价格为5484元/吨。
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