本发明专利技术公开了一种无VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂，由以下材料按照重量份组成：乙烯基类单体12~75份、聚合物多元醇8~35份、多异氰酸酯化合物2.5~20份、三羟甲基丙烷0.12~0.75份、亲水扩链剂3~18份、催化剂0~0.18份、含活性氢的乙烯基单体0.8~5份、所述引发剂0.12~2.5份、单体混合物5~57份；其中，所述单体混合物包括4~35份乙烯基类单体和1~22份含环氧基的功能单体；本发明专利技术还公开了一种无VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂的制备方法，通过本发明专利技术能够得到具有良好粘合性能、成膜性能的表面施胶剂，制备过程没有使用任何有机溶剂，制备过程简单、安全、环保无污染。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种无VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂，由以下材料按照重量份组成：乙烯基类单体12~75份、聚合物多元醇8~35份、多异氰酸酯化合物2.5~20份、三羟甲基丙烷0.12~0.75份、亲水扩链剂3~18份、催化剂0~0.18份、含活性氢的乙烯基单体0.8~5份、所述引发剂0.12~2.5份、单体混合物5~57份；其中，所述单体混合物包括4~35份乙烯基类单体和1~22份含环氧基的功能单体；本专利技术还公开了一种无VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂的制备方法，通过本专利技术能够得到具有良好粘合性能、成膜性能的表面施胶剂，制备过程没有使用任何有机溶剂，制备过程简单、安全、环保无污染。【专利说明】无 VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂及其制备方法
本专利技术涉及一种表面施胶增强剂及其制备方法，特别涉及一种无 VOC水基环氧聚 氨酯表面施胶增强剂及其制备方法。
技术介绍
表面施胶是纸的二次加工，通过涂布专用化学品可以赋予纸张更好的物理机械性 能和表面适印性能。聚合物表面施胶剂由于分子大小、结构可调，使其具有特定的功能和广 泛的应用范围。目前，所使用的聚合物表面施胶剂主要有苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA)、 苯乙烯-丙烯酸共聚物水溶液（SAA)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液共聚物（SAE)、水性聚氨酯胶 乳（PUD)等。 目前沿用的聚合物表面施胶剂在制备过程中需要有机溶剂或表面活性剂，起泡性 较高，对环境或应用效果不利。以上问题抑制了表面施胶完全代替浆内施胶，使二次纤维的 扩大应用及应用高级化受到了限制。 水性聚氨酯（WPU)表面施胶剂是近年出现的新型表面施胶产品。水性聚氨酯以水 为介质，具有不易燃烧、无毒、不污染环境、节省能源、操作加工方便等优点，符合日益严格 的环保法规要求，近年来发展十分迅速。且与其他表面施胶剂比较，其成膜性更好，因此在 表面施胶剂中占有重要地位。水性聚氨酯的水性化主要可以通过强制乳化和自乳化两种方 法实现。自乳化法是在聚氨酯预聚体分子中引入亲水基团，使其能在水中乳化，可以完全消 除小分子乳化剂和有机溶剂对施胶剂产品应用性能和环境保护的不利影响，但是由于亲水 基团的引入，水性聚氨酯膜往往存在耐水、耐溶剂性及力学性能较差的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种新型无 VOC水基环氧聚氨 酯表面施胶增强剂及其制备方法，能够得到具有良好粘合性能、成膜性能的微乳液状表面 施胶剂，可大幅度提高二次纤维纸的性能指标，扩大二次纤维再利用；制备过程简单，且整 个制备过程没有使用任何有机溶剂或表面活性剂，环保无污染。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是： 本专利技术实施例提供一种无 VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂，由以下材料按照重量 份组成： 乙烯基类单体12?75份、聚合物多元醇8?35份、多异氰酸酯化合物2. 5?20份、三羟甲 基丙烷0. 12、. 75份、亲水扩链剂3~18份、催化剂(Γ0. 18份、含活性氢的乙烯基单体0. 8~5 份、所述引发剂〇. 12~2. 5份、单体混合物5~57份；其中，所述单体混合物包括4~35份乙烯 基类单体和1~22份含环氧基的功能单体。 上述方案中，所述乙烯基单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、 丙烯酸乙酯、苯乙烯、α -甲基苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯 酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯中 的一种、两种或两种以上任意配比的混合物。 上述方案中，所述聚合物多元醇为分子量介于ΚΚΚΓ2000之间的聚己内酯二醇、 聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯中的一种或两种任 意配比的混合物。 上述方案中，所述多异氰酸酯化合物为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸 酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种任意配比的混合物。 上述方案中，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中一种或两种与二 羟基丙磺酸钠、2_氨基乙基氨基乙磺酸钠、二氨基苯磺酸钠中的一种或两种以上任意配比 的混合物。 上述方案中，所述含环氧基的功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘 油醚、Y-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、二酚基丙烷型环氧树脂中的一种、两种或两 种以上任意配比的混合物。 上述方案中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一 种。 上述方案中，所述含活性氢的乙烯基单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲 基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸中的一种 或两种任意配比的混合物。 上述方案中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、偶氮二异丁基脒盐酸盐 中的一种。 本专利技术实施例还提供一种无 VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂的制备方法，该 方法包括以下步骤： 步骤1、预聚：分别将12~75份乙烯基类单体、8~35份聚合物多元醇、2. 5~20份多异氰 酸酯化合物、〇. 12、. 75份三羟甲基丙烷、3?18份亲水扩链剂和(Γ0. 18份催化剂加入干燥 的反应器中，在7(T90°C条件下反应Γ4小时，得到聚氨酯预聚体； 步骤2、封端反应：在聚氨酯预聚体中加入0. 8飞份含活性氢的乙烯基单体进行封端反 应，反应时间为〇. 5~2小时； 步骤3、乳化：将反应体系冷却至室温，再加入:Γ15份的可挥发性碱进行中和，中和反 应2(Γ40分钟，再在高速搅拌下加入3(Γ200份水，搅拌分散1(Γ30分钟，得白色乳液； 步骤4、自由基聚合：再将乳液体系升温至6(T90°C，将引发剂水溶液和单体混合物在 1. 5飞小时内均匀滴入到反应器中，滴加完毕后，继续保温反应1~4小时，即制得水基环氧 聚氨酯表面施胶增强剂；所述引发剂水溶液为〇. 12~2. 5份引发剂溶于ΚΓ25份水中，所述 单体混合物包括4~35份乙烯基类单体和广22份含环氧基的功能单体。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果： (1)、提高了纸张强度性能：向聚氨酯中引入环氧基功能基团，通过原位乳液聚合法得 到不含挥发性有机化合物（VOC)的环氧改性聚氨酯微乳液。得到了具有良好粘合性能、成 膜性能的微乳液状表面施胶剂。能够根据纸张种类和要求对施胶剂产品进行调整，以达到 较为理想的疏水性能、粘合性能及成膜性能之间的统一，并可大幅度提高二次纤维纸的性 能指标，进一步提高纸张的抗水性、环压强度、耐折度、耐破度等强度性能。 (2)、制备过程无 V0C，安全环保：本专利技术的关键技术在于采用乙烯基单体作为分 散相以解决体系的溶解性和黏度问题，在水溶性引发剂作用下引发乙烯基单体聚合，得到 改性的水性聚氨酯表面施胶增强剂。整个制备过程没有使用任何有机溶剂，制备过程简单、 安全，环保无污染，达到真正意义上的环境友好性。 【具体实施方式】 下面对本专利技术进行详细说明。 本专利技术实施例提供一种无 VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂，由以下材料按照 重量份组成： 乙烯基类单体12?75份、聚合物多元醇8?35份、多异氰酸酯化合物2. 5?本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无VOC水基环氧聚氨酯表面施胶增强剂，其特征在于：由以下材料按照重量份组成：乙烯基类单体12~75份、聚合物多元醇8~35份、多异氰酸酯化合物2.5~20份、三羟甲基丙烷0.12~0.75份、亲水扩链剂3~18份、催化剂0~0.18份、含活性氢的乙烯基单体0.8~5份、所述引发剂0.12~2.5份、单体混合物5~57份；其中，所述单体混合物包括4~35份乙烯基类单体和1~22份含环氧基的功能单体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赖小娟，闫蓓，王磊，宫米娜，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。