一种纸制品保湿乳液、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种纸制品保湿乳液、其制备方法及应用。所述制备方法包括：使苯酐多元醇与二羟甲基丙酸发生脱水反应，获得多元醇单体；与甲苯二异氰酸酯发生聚合反应，获得接枝聚合物，其中，接枝聚合物的端基包括异氰酸酯基；使聚乙烯醇溶液、三乙胺以及接枝聚合物发生乳化接枝反应，聚乙烯醇的部分羟基与接枝聚合物的端基接枝，获得纸制品保湿乳液。本发明专利技术提供的一种纸制品保湿乳液通过高分子接枝的方法，使部分羟基接枝具有一定刚性且具有多个支链的接枝聚合物，具有一定的空间位阻效应，能够阻止聚乙烯醇分子链之间高温引起的粘结现象，多支链的结构不会对水分子这种小分子造成阻隔，因而避免了因接枝带来的保湿性能和阻隔性能的下降。隔性能的下降。

【技术实现步骤摘要】
一种纸制品保湿乳液、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于高分子改性
，尤其涉及一种纸制品保湿乳液、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0003]在目前包装材料行业中，为了避免在印刷过程中出现纸张翘曲、纸张变形等问题，往往通过在纸张背面涂上一层背涂乳液来达到保持纸张水分的目的，防止纸张的水分会随着储存环境的变化而变化。由于聚乙烯醇的乳液具有良好的成膜性、阻隔性、柔韧性、平滑性以及力学性能，广泛的用做纸张保湿剂。
[0004]但本专利技术人在长期生产实践中发现，在夏季高温高湿的环境下，纸张背面的PVA涂层可能会出现粘连现象，从而导致纸张板结成一块。上述现象会严重影响客户印刷的生产效率甚至会出现质量事故。
[0005]因此，如何在保证聚乙烯醇乳液的保湿性能和阻隔性能的同时，提高聚乙烯醇乳液的抗粘结性能，从而避免上述板结现象，是解决上述技术问题的关键。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种纸制品保湿乳液、其制备方法及应用。通过用水性聚氨酯对聚乙烯醇进行接枝来改善聚乙烯醇背涂乳液反粘，流平差的缺陷同时保留聚乙烯醇本身具有的优良保水性能和阻隔性能，保证纸制品保湿的同时，避免夏季高温引起的板结粘连。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种纸制品保湿乳液的制备方法，包括如下的步骤：
[0009]1)使苯酐多元醇与二羟甲基丙酸发生脱水反应，获得多元醇单体；
[0010]2)使所述多元醇单体与甲苯二异氰酸酯发生聚合反应，获得接枝聚合物，其中，所述接枝聚合物的端基包括异氰酸酯基；
[0011]3)使聚乙烯醇溶液、三乙胺以及所述接枝聚合物发生乳化接枝反应，所述聚乙烯醇的部分羟基与所述接枝聚合物的端基接枝，获得纸制品保湿乳液。
[0012]在上述技术方案中，首先生成具有多个羟基的支化型的多元醇单体，然后与甲苯二异氰酸酯发生聚合反应，所获得的一种聚氨酯类的接枝聚合物是具有苯酐基团所带来的空间位阻导致的一定刚性以及二羟甲基丙酸带来的多个支链结构，因此利用该接枝聚合物对聚乙醇进行接枝改性时，能够产生刚性的空间位阻避免多个聚乙烯醇分子链相互靠近，避免了粘结，同时，还降低了聚乙烯醇分子链间的分子间作用力，尤其是氢键相互作用，提
高了其流动性；同时，多支化的结构不会对水分子这种小分子与羟基的相互作用造成阻碍，保留了聚乙烯醇优良的保湿性能和对纸张的阻隔性能。
[0013]进一步地，步骤1)中，苯酐多元醇与二羟甲基丙酸的摩尔比为1:2.1
‑
2.3。该摩尔比的设定使得多元醇单体的两端均具有支化的双羟基结构，提高了改性后的聚乙烯醇的接枝基团的支化程度，有利于防粘以及保湿性。
[0014]进一步地，所述脱水反应的温度为110
‑
130℃，时间为0.5
‑
2h。
[0015]进一步地，步骤2)中，所述甲苯二异氰酸酯的摩尔数为多元醇单体的1.1
‑
1.4 倍。该摩尔比使得接枝聚合物具有适当的支化程度，若摩尔比过高，则由于多元醇单体本身具有多个羟基，可能会形成过度交联的接枝聚合物，分子链形貌更加致密，对水的进出产生负面影响，影响保湿性；若摩尔比过低，则可能导致聚合程度不足，并且接枝聚合物的异氰酸酯端基数量可能不足，不足以产生足够的空间位阻，进而无法产生防粘结的效果。
[0016]进一步地，步骤2)具体包括如下的步骤：
[0017]在70
‑
72℃下使所述多元醇单体与甲苯二异氰酸酯构成的第一反应体系反应0.5
‑
1h；
[0018]然后向所述第一反应体系中加入有机金属催化剂，在80
‑
85℃下反应 0.5
‑
2h；
[0019]然后使所述第一反应体系降温至50℃以下，加入丙酮，后升温至70
‑
75℃反应5
‑
8h，完成所述聚合反应。
[0020]进一步地，步骤3)具体包括如下的步骤：
[0021]使所述聚乙烯醇溶液、三乙胺以及所述接枝聚合物充分混合，构成第二反应体系，并在70
‑
75℃下反应2
‑
3h；
[0022]然后通过加热去除所述第二反应体系中的丙酮。
[0023]进一步地，在60
‑
70℃下搅拌加热2
‑
5h去除所述第二反应体系中的丙酮。
[0024]进一步地，所述聚乙烯醇溶液的质量分数为10
‑
15％；
[0025]所述第二反应体系中，三乙胺的质量分数为2
‑
5％，接枝聚合物的质量分数为1
‑
2％；所述聚乙烯醇溶液中的聚乙烯醇的分子量为2000
‑
5000。截至聚合物的质量分数不宜过高或过低，当其含量过低时，不宜产生防粘结效果，当接枝聚合物含量过高时，大量的羟基被接枝占用，无法维持保湿性。
[0026]本专利技术还提供一种纸制品保湿乳液，包括水和改性聚乙烯醇，所述改性聚乙烯醇包括聚乙烯醇主链，所述聚乙烯醇主链的部分羟基接枝有接枝聚合物；
[0027]所述接枝聚合物为多元醇单体与甲苯二异氰酸酯聚合制得，所述多元醇单体由苯酐多元醇与二羟甲基丙酸脱水缩合制得。
[0028]本专利技术还提供上述纸制品保湿乳液在纸制品背涂保湿剂中的应用。
[0029]借由以上的技术方案，本专利技术的有益效果如下：
[0030]本专利技术提供的一种纸制品保湿乳液通过高分子接枝的方法，使部分聚乙烯醇中的羟基接枝具有一定刚性且具有多个支链的接枝聚合物，一方面具有一定的空间位阻效应，能够阻止聚乙烯醇分子链之间高温引起的粘结现象，另一方面，多支链的结构不会对水分子这种小分子造成阻隔，因而避免了因接枝带来的保湿性能和阻隔性能的下降。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0033]本专利技术实施例首先提供一种纸制品保湿乳液的制备方法，包括如下的步骤：
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸制品保湿乳液的制备方法，其特征在于，包括：1)使苯酐多元醇与二羟甲基丙酸发生脱水反应，获得多元醇单体；2)使所述多元醇单体与甲苯二异氰酸酯发生聚合反应，获得接枝聚合物，其中，所述接枝聚合物的端基包括异氰酸酯基；3)使聚乙烯醇溶液、三乙胺以及所述接枝聚合物发生乳化接枝反应，所述聚乙烯醇的部分羟基与所述接枝聚合物的端基接枝，获得纸制品保湿乳液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，苯酐多元醇与二羟甲基丙酸的摩尔比为1:2.1
‑
2.3。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，所述脱水反应的温度为110
‑
130℃，时间为0.5
‑
2h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述甲苯二异氰酸酯的摩尔数为多元醇单体的1.1
‑
1.4倍。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)具体包括：在70
‑
75℃下使所述多元醇单体与甲苯二异氰酸酯构成的第一反应体系反应0.5
‑
1h；然后向所述第一反应体系中加入有机金属催化剂，在80
‑
85℃下反应0.5
‑
2h；然后使所述第一反应体系降温至50℃以下，加入丙酮，后升温至70
‑
7...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓春，马松骏，岳新华，
申请(专利权)人：江西辙炜新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：