PAE(聚酰胺环氧氯丙烷树脂)湿强剂是一种广泛应用于造纸工业的化学品,主要用于提高纸张的湿强度。其生产工艺通常分为缩聚反应和环氧氯丙烷加成反应两个主要阶段。以下是典型的PAE湿强剂生产工艺流程及关键控制点:
一、原料准备
1. 主要原料:
聚酰胺多胺(由二乙烯三胺、己二酸等缩聚制得)。
环氧氯丙烷(ECH)。
去离子水(作为溶剂)。
盐酸或氢氧化钠(pH调节剂)。
二、生产工艺流程
1. 缩聚反应(合成聚酰胺多胺)
步骤:
将二乙烯三胺(DETA)与己二酸按一定摩尔比加入反应釜,在氮气保护下加热至适当温度,进行缩聚反应,生成聚酰胺多胺预聚体。
反应过程中通过测定酸值或粘度判断终点,反应时间通常为2-4小时。
冷却后加水稀释至所需浓度。
2. 环氧氯丙烷加成反应
步骤:
将聚酰胺多胺溶液加入反应釜,调节温度,缓慢滴加环氧氯丙烷(ECH)。
控制pH在8-10(碱性条件,常用NaOH调节),促进环氧基开环反应。
反应温度逐步升高至60-80℃,持续搅拌反应3-6小时,直至粘度稳定。
通过检测树脂的环氧值或粘度确定反应终点。
3. 后处理
中和:用盐酸调节反应液pH至5-7,终止反应。
稀释:加入去离子水调整固含量至10-15%(根据客户需求)。
过滤:去除未反应的杂质或凝胶颗粒,得到澄清的PAE溶液。
三、质量控制关键点**
1. 原料纯度:环氧氯丙烷需高纯度(≥99%),避免副反应。
2. 温度控制:缩聚反应高温需防局部过热,加成反应需缓慢升温。
3. pH调节:碱性条件促进环氧基开环,但过高会导致水解副反应。
4. 终点判断:通过粘度测定(如旋转粘度计)或环氧值滴定确保反应完全。
5. 稳定性:成品需添加稳定剂(如尿素)防止储存过程中凝胶化。
四、安全与环保注意事项
1. 环氧氯丙烷(ECH):剧毒且易挥发,需密闭操作,配备尾气吸收装置(如碱液洗涤塔)。
2. 废水处理:反应废水中含有机氯化合物,需经生化处理或高级氧化法达标排放。
3. 防火防爆:反应过程中避免高温或明火,设备需防静电设计。
五、产品性能指标
外观:淡黄色透明液体
固含量:10-15%
pH值:5-7
粘度(25℃):50-200 mPa·s
储存期:3-6个月(避光、阴凉处)
通过优化反应条件和原料配比,可以调节PAE树脂的分子量和交联密度,从而适应不同纸种(如卫生纸、包装纸)的湿强需求。实际生产中需结合设备条件和产品要求灵活调整工艺参数。