一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纸张表面处理剂，具体是一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制备方法，本发明专利技术是将４～８０重量份的分散剂、１～５０重量份的乳化剂、１～２０重量份的引发剂、４～１０重量份的交联单体、４～１２０重量份的（甲基）丙烯酸酯类单体、４０～２８０重量份的苯乙烯及４００～６００重量份的水以预乳化工艺进行自由基乳液聚合而制得；本发明专利技术产品对纸张进行表面施胶，不但可大幅度提高纸张的环压强度、显著改善Ｃｏｂｂ值，而且不存在返潮现象，是能满足纸张表面施胶用的高性能、环保的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纸张表面处理剂，具体涉及一种苯丙乳液型高效 表面施胶剂及其制备方法。
技术介绍
施胶是造纸的一道重要工序，其目的是通过一定的工艺方法使纸 张表面均匀分布一种低表面能的物质，形成一层憎液性膜，阻止或延缓液体对纤维的渗透 和扩散，使纸或纸板具有抗液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透性能，主要分为浆内施胶 和表面施胶两大类。近年来，表面施胶以其众多的优越性成为现代造纸技术中施胶处理的 主要形式，其优点如下(l)施胶成本低；(2)明显改善纸张表面性能，如表面强度、抗水性、 平滑度及印刷适性等；(3)施胶剂留着率接近100%，使用效率高。同时，社会发展的一些因 素促进了表面施胶工艺发展，如(l)纸张品质的不断提高。 一些高档品种必须经过一定的 表面处理才能达到品质要求。(2)涂布加工纸产量的增加。在纸张涂布前进行表面施胶，可 有效阻止涂料向纸页内的渗透。(3)环保问题及纸机的湿端的清洁需要。将部分化学品由 湿端转移到表面添加，从而使纸机系统愈加清洁，这对于大型纸机的生产过程控制及成本 节约尤为重要。又由于表面施胶中化学品的留着接近100%，化学品表面添加可降低纸机白 水的C0D。 (4)纸张表面处理设备的发展。膜转移施胶压榨可用于高速纸机，使纸张表面处 理趋势愈加明显。因此，表面施胶剂的优点以及社会发展的需要使其成为未来造纸工业发 展的重要趋势。 目前，应用于表面施胶的品种主要有硫酸铝、松香胶、AKD、淀粉、纤维素、甲壳素、 聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)以及苯乙烯类共聚物、聚氨酯及氟碳聚合物等。其中，硫 酸铝、松香胶、AKD、淀粉、纤维素、甲壳素、PVA、 PAM等品种来源广、价格低， 一直占据重要的 市场比例，但存在诸如施胶度低、纸张强度差、印刷适性差以及"假性施胶"等问题凍氨酯 及氟碳聚合物等品种用量少、性能优，但价格昂贵，其应用也受到限制；而苯乙烯一马来酸 酐溶液聚合物(SMA)、苯乙烯一丙烯酸溶液聚合物(SAA)则因为其属于溶剂型产品不利于 环保而逐渐失去市场，近年来，苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)以其卓越的性价比得到了广泛 重视，使表面施胶剂进入一个新生代。 SAE类表面施胶剂所用的介质为水，符合当今绿色产品的要求。其固含量为20% 一 25% ， SAE类表面施胶剂使用方便，印刷性能好，与使用传统的施胶剂相比，SAE乳液不仅 大大提高了纸张的表面强度、施胶度、挺度、平滑度，还较大程度地减轻了彩色印刷中串色、 透印、掉毛掉粉等现象，同时在印刷性上使油墨更亮、更清晰。 随着印刷技术和设备不断发展，印刷行业对纸张的要求越来越高，单一的内部施 胶很难达到满意的效果，况且内部施胶产生的造纸废水污染大，因此，阳离子型SAE乳液型 表面施胶剂以其高性能、环保等优点会更加受到人们的重视。未来几年里，开发新型优质价 廉环保的SAE类产品是表面施胶剂研究的必然趋势，这对我国纸和纸板产品档次的提高乃 至整个造纸工业的发展都是具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提出一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制 备方法；本专利技术制备的施胶剂能对纸张进行表面施胶，可大幅度提高纸张的环压强度、显著 改善Cobb值。 本专利技术的苯丙乳液型高效表面施胶剂由下述重量份的原料组成分散剂 4 80乳化剂 1 50引发剂 1 20交联单体 4 10(甲基)苯乙烯 40 280(甲基)丙烯酸酯类单体 4 120 水 400 600。 所述的分散剂由阳离子淀粉或阳离子瓜尔胶溶液与异丙醇组成，其中阳离子淀粉 或阳离子瓜尔胶溶液的质量浓度为25% 45%，异丙醇在分散剂中的比例为5% 25%， 阳离子淀粉或阳离子瓜尔胶溶液在分散剂中的比例为为95% 75%。 所述的乳化剂为阳离子乳化剂或非离子型乳化剂。 所述的阳离子乳化剂选自C12 18烷基聚氧乙烯(n)三甲基氯化铵(n = 5 20) 、 C12 18烷基聚氧乙烯(n)三甲基溴化铵(n = 5 20) 、 C12 16烷基三甲基溴化铵或Gemini表面活性剂中的一种或一种以上的混合物；非离子型乳化剂选自C8 18烷基酚聚氧乙烯醚或C8 18烷基聚氧乙烯醚中的一种或一种以上的混合物。 所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化二苯甲酰或过硫酸盐中的一种。 所述的交联单体选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙 烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸 氨基丙酯、二甲基间异丙烯基苯基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、二乙烯基苯中的 一种或一种以上的混合物。 所述的(甲基)丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯 酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸_2-乙基己 酯、丙烯酸_2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸 丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基 丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种或一种以上的混合物。 所述的水为自来水或去离子水。 本专利技术的一种苯丙乳液型高效表面施胶剂的制备方法，包括下述步骤 ①制备种子乳液 分别取总用量5% 20%的交联单体、(甲基)丙烯酸酯类单体、(甲基)苯乙 烯，总用量60 % 90 %的分散剂、乳化剂，及总用量30 % 90 %的引发剂和总用量65 % 85%的水于反应器内，搅拌混合均匀后升温，在氮气保护下维持65 85t:进行自由基种子 乳液聚合，反应20分钟，即得； ②制备预乳液 取剩余量的交联单体、(甲基)丙烯酸酯类单体、(甲基)苯乙烯、分散剂、乳化剂、 引发剂和水于另一反应器内，充分搅拌均匀制备成预乳液； ③成品制备5 将所制得的预乳液恒速滴加到种子乳液中，搅拌下反应5 8小时后，冷却至室 温，即得。 所述的分散剂由阳离子淀粉或阳离子瓜尔胶溶液加入至异丙醇中混合制备而成。 本专利技术与现有技术相比具有以下特点色泽较好，pH5 7，固含量20% 40%，平均粒径50nm 70nm ; 优异的机械稳定性和化学稳定性； 较低的发泡性和较低的挥发气味； 较好的贮存稳定性和冻融稳定性； 很好的施胶性能，抗水性能比一般合成型施胶剂高3 4倍，施胶后纸张拉伸强度比一般合成型施胶剂高1. 5 2. 5倍。 成本与一般合成型纸张表面施胶剂相当。 本专利技术的施胶剂是一种能满足纸张表面施胶用的高性能、环保的产品。该产品对 纸张进行表面施胶，可大幅度提高纸张的环压强度、显著改善Cobb值。(四)具体实施方案 实施例1 ①制备分散剂 取质量浓度为25%的阳离子淀粉溶液75g与异丙醇25g混合后制得； ②制备种子乳液 取7. 2份苯乙烯、5. 4份丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸羟乙酯、0. 45份十六烷基三 甲基溴化铵、4. 2份分散剂、0. 3份引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐和250份去离子水，加入到带 有冷凝器、恒流滴加装置、搅拌器、温度计的1000mL四口烧瓶中，搅拌混合均匀后升温，在 氮气保护下维持65t:进行自由基种子乳液聚合，反应20分钟，即得； ③制备预乳液 取64. 8份苯乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯丙乳液型高效表面施胶剂，其特征在于由下述重量份的原料组成：　　分散剂　４～８０　　乳化剂　１～５０　　引发剂　１～２０　　交联单体　４～１０　　（甲基）苯乙烯　４０～２８０　　（甲基）丙烯酸酯类单体　４～１２０　　水　４００～６００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹其超，伍小憩，张金枝，柴仕淦，余欢，陈浩，
申请(专利权)人：湖北大学，黄石龙骏化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]