一種環保高光耐磨光油及其製備方法

2023-06-02 14:17:16

專利名稱：一種環保高光耐磨光油及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保高光耐磨光油及其製備方法。
背景技術：
環保高光耐磨光油因其無毒、無害和環保的特點，已越來越受到人們的青睞，已成為紙張上光的主力軍。紙張上光要求高光澤、高耐磨、附著好、抗爆線(幹膜柔韌)和抗粘連性好，而目前市售的環保高光耐磨光油產品很難所有性能都符合要求，尤其是有些性能之間是會相互牽制的，如要求高光澤，那麼塗膜的Tg就要高，而高Tg成膜性就不好，再如要求塗膜對紙張基材有好的附著力，那麼採用低Tg的乳液可以解決，但一般的低Tg乳液又對抗粘連不利。目前解決上述問題的主要是採用常規的技術手段，如添加大量的成膜助劑，有的甚至高達20%，以提高成膜性並保證高的光澤，但是這已經很難稱為真正意義上的水性環保上光油，成膜助劑為揮發性有機成分，大量使用會汙染環境並提高產品成本。還有就是採用軟硬樹脂液物理共混的方法，這種方法看似很簡單、實用，但是影響共混效果的影響因素很多，如樹脂間的相容性的，而影響的結果往往難以預期，也難以滿足實際需求。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷而提供一種環保高光耐磨光油，該環保高光耐磨光油採用異型核/殼型內硬外軟乳液，具有高光澤、高耐磨、附著力好、抗爆線和抗粘連等優點。本發明的另外一個目的在於提供一種環保高光耐磨光油的製備方法。本發明的目的是這樣實現的:本發明的一種環保高光耐磨光油，是由以下重量份的組分混合而成:
異型核/殼型乳液500 - 700份，
鹼溶性樹脂液2QQ~5Q0份， 蠟乳液IQQ ~ 200份， 水性助劑50 ~ 100 份，其中，所述鹼溶性樹脂液為水溶性丙烯酸酯樹脂液和苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂液按5.5: 2.5的重量比復配製得，且所述鹼溶性樹脂液的Tg為50 105°C ；所述蠟乳液為聚乙烯蠟的水分散體，固體份含量為36% ；所述水性助劑為0T-75、矽氧烷和聚醚改性矽氧烷按2: 4.5: 1.5的質量比復配製得。上述的一種環保高光耐磨光油， 其中，所述異型核/殼型乳液由260重量份的核共聚單體和130重量份的殼共聚物單體配以260重量份的去離子水、20.8重量份的複合乳化劑，16.125重量份的引發劑和10.4重量份的pH緩衝劑進行自由基乳液聚合製得，其中，所述核共聚物單體包括以下重量份的單體:甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羥乙酯15份，丙烯醯胺5份；所述殼共聚物單體包括以下重量份的單體:丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份。上述的一種環保高光耐磨光油，其中，所述複合乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按重量比3: 5.5復配製得，所述pH緩衝劑為碳酸氫鈉，所述引發劑為過硫酸鹽。上述原料均為市售產品。本發明還提供了一種環保高光耐磨光油的製備方法，包括以下步驟:A、將甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羥乙酯和丙烯醯胺作為核共聚物單體加入反應釜中，配以去離子水、複合乳化劑，引發劑和PH緩衝劑，在溫度80 95°C條件下進行自由基乳液聚合，得到核共聚物；B、將丙烯酸丁酯和苯乙烯作為殼共聚物單體加入步驟A製得的核共聚物中，並配以引發劑，在溫度60 75°C條件下進行自由基乳液聚合，得到異型核/殼型乳液；C、在步驟B製得的異型核/殼型乳液中加入鹼溶性樹脂、蠟乳液和水性助劑，攪拌分散均勻；D、用氨水調節環保高光耐磨光油的粘度，調整至25°C塗4#杯粘度在30 80s，然後用400目過濾袋過濾即可。上述的一種環保高光耐磨光油的製備方法，其中，所述步驟A和B均在N2保護下進行。上述的一種環保高光耐磨光油的製備方法，其中，所述反應釜的攪拌漿為開啟彎葉式，葉片數為5葉，其直徑與預乳化罐直徑之比為0.7，其葉片直徑與葉片高度之比為
4.0，反應釜的攪拌轉速控制在650轉/分鐘。本發明採用異型核/殼型內硬外軟乳液，其中核部分共聚物為高Tg的硬聚合物，賦予樹脂高光澤和良好的抗粘連性，殼層為呈分散性低Tg的軟樹脂的小粒徑乳膠粒，由於軟樹脂的粒徑相對於核乳膠粒要小很多，因此成膜性非常優異，可以更好地幫助硬核乳膠粒成膜，並且賦予和基材優異的附著性。通過採用該異型核/殼型乳液可以很好地平衡上述各種性能，並且無樹脂相容性問題，不需要加入成膜助劑，成本低等特點。本發明環保高光耐磨光油，以異型核/殼型乳液、鹼溶性樹脂液為主體系，無需外加成膜助劑，有良好的成膜性，相容性和優異的基材附著性，具有低碳、環保和低成本的特點；本發明環保高光耐磨光油可以兼顧高光澤、高耐磨、附著力好、抗爆線和抗粘連性，可廣泛用於各類包裝紙品的上光。
具體實施例方式下面將結合實施例，對本發明作進一步說明。實施例1在反應釜中加入核共聚物單體260份(其中甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羥乙酯15份， 丙烯醯胺5份)，並配以260份去離子水，20.8份的複合乳化劑(磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按重量比3: 5.5復配製得)，10.4份的碳酸氫鈉，通入N2，升溫至80 V，滴加8份引發劑(質量分數為20 %過硫酸鉀水溶液)，控制在3小時滴加完畢，滴加結束後升溫至95°C並保溫，進行自由基乳液聚合反應I小時。然後降溫至70°C，再加入殼共聚物單體130份(其中丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份)，加入殼共聚物單體後，開始滴加8.125份引發劑(質量分數為20%的過硫酸鉀水溶液)，控制在4小時滴加完畢，滴加結束後升溫至75°C並保溫，進行自由基乳液聚合反應I小時。再降溫至50°C，加入200份鹼溶性樹脂液(水溶性丙烯酸酯樹脂液和苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂液按5.5: 2.5的重量比復配製得，Tg為85°C )，100份的蠟乳液(聚乙烯蠟的水分散體，固體份含量為36% )，50份水性助劑(OT-75、矽氧烷和聚醚改性矽氧烷按2: 4.5: 1.5的質量比復配製得)，用氨水(NH3的含量控制在5-8% )調節粘度，調至25 V塗4#杯粘度在50s，400目過濾袋過濾包裝即得環保高光耐磨光油。本實施例中反應釜的攪拌漿為開啟彎葉式，葉片數為5葉，其直徑與預乳化罐直徑之比為0.7，其葉片直徑與葉片高度之比為4.0，反應釜的攪拌轉速控制在650轉/分鐘。本實施例製備得到的環保高光耐磨光油，其各項性能如下:光澤度:88%;固含量:41.5% ；附著力:I級；耐磨性:1級；粘結強度≥2.67N/l5mm。以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本發明的範疇，應由各權利要求所限定。
權利要求
1.一種環保高光耐磨光油，其特徵在於，是由以下重量份的組分混合而成:異型核/殼型乳液500 - 700份，鹼溶性樹脂液2 Q0 ~ 5 G0份，蠟乳液100 ~ 200份，水性助劑50 ~ 100 份， 其中，所述鹼溶性樹脂液為水溶性丙烯酸酯樹脂液和苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂液按5.5: 2.5的重量比復配製得，且所述鹼溶性樹脂液的Tg為50 105°C ； 所述蠟乳液為聚乙烯蠟的水分散體，固體份含量為36% ； 所述水性助劑為OT-75、矽氧烷和聚醚改性矽氧烷按2: 4.5: 1.5的質量比復配製得。
2.如權利要求1所述的一種環保高光耐磨光油，其特徵在於，所述異型核/殼型乳液由260重量份的核共聚單體和130重量份的殼共聚物單體配以260重量份的去離子水、20.8重量份的複合乳化劑，16.125重量份的引發劑和10.4重量份的pH緩衝劑進行自由基乳液聚合製得，其中， 所述核共聚物單體包括以下重量份的單體:甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羥乙酯15份，丙烯醯胺5份； 所述殼共聚物單體包括以下重量份的單體:丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份。
3.如權利要求1所述的一種環保高光耐磨光油，其特徵在於，所述複合乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按重量比3: 5.5復配製得，所述pH緩衝劑為碳酸氫鈉，所述引發劑為過硫酸鹽。
4.一種如權利要求1所述的環保高光耐磨光油的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: A、將甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羥乙酯和丙烯醯胺作為核共聚物單體加入反應釜中，配以去離子水、複合乳化劑，引發劑和PH緩衝劑，在溫度80 95°C條件下進行自由基乳液聚合，得到核共聚物； B、將丙烯酸丁酯和苯乙烯作為殼共聚物單體加入步驟A製得的核共聚物中，並配以引發劑，在溫度60 75°C條件下進行自由基乳液聚合，得到異型核/殼型乳液； C、在步驟B製得的異型核/殼型乳液中加入鹼溶性樹脂、蠟乳液和水性助劑，攪拌分散均勻； D、用氨水調節環保高光耐磨光油的粘度，調整至25°C塗4#杯粘度在30 80s，然後用400目過濾袋過濾即可。
5.如權利要求4所述的一種環保高光耐磨光油的製備方法，其特徵在於，所述步驟A和B均在N2保護下進行。
6.如權利要求4所述的一種環保高光耐磨光油的製備方法，其特徵在於，所述反應釜的攪拌漿為開啟彎葉式，葉片數為5葉，其直徑與預乳化罐直徑之比為0.7，其葉片直徑與葉片高度之比為4.0，反應釜的攪拌轉速控制在650轉/分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種環保高光耐磨光油，由異型核/殼型乳液、鹼溶性樹脂液、蠟乳液和水性助劑混合而成。還提供了一種上述環保高光耐磨光油的製備方法。本發明環保高光耐磨光油，以異型核/殼型乳液、鹼溶性樹脂液為主體系，無需外加成膜助劑，有良好的成膜性，相容性和優異的基材附著性，具有低碳、環保和低成本的特點；本發明環保高光耐磨光油可以兼顧高光澤、高耐磨、附著力好、抗爆線和抗粘連性，可廣泛用於各類包裝紙品的上光。
文檔編號C08F2/26GK103102761SQ20121055549
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者劉國富 申請人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司