一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法
2023-06-06 12:52:41
專利名稱：一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及表面施膠劑的技術領域，具體地說是一種納米乳液型表面施膠劑。
背景技術：
目前檢索到的文件中，公開號CN1323318A描述了一種在穩定劑存在下製備陽離子苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法。該方法使用氧化蠟質玉米澱粉為分散劑，將包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合單體進行聚合，得到一種陽離子乳液表面施膠劑。該方法由於過多地使用親水單體和分散劑，因而紙張表面吸水值很難得到良好改善。
CN1402805A描述了一種在蟲膠金屬鹽存在下製備苯乙烯-丙烯酸酯乳液表面施膠劑的方法。該方法在蟲膠金屬鹽存在下將親水單體和疏水單體進行聚合或在乳化劑存在下將上述單體進行乳液聚合再混合蟲膠金屬鹽溶液，最後再混合苯乙烯-(甲基)丙烯酸型分散劑溶液即得。該方法製得的表面施膠劑粒徑通常在100nm左右，很難保證被施膠紙張正反兩面的表面強度同時得到大幅度提高。
CN1446233A則描述了一種在澱粉或澱粉衍生物的水溶液中進行乳液聚合製備乳液表面施膠劑的方法。該方法製得的表面施膠劑粒徑通常也在100nm左右，亦很難保證被施膠紙張正反兩面的表面強度同時得到大幅度提高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種改進的納米乳液型表面施膠劑，它可克服現有技術中施膠後紙張強度、平滑度和挺度的一些不足。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合後，最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和。
一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成。
一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法，其特徵在於所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和，過濾出料。
一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法，其特徵在於所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
使用時本發明的一種納米乳液型表面施膠劑，為半透明狀的聚合物乳液，其分散體粒徑在30-80納米之間。該表面施膠劑與澱粉一起對紙張進行表面施膠，可大幅度提高紙張的強度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應性；並且具有超低起泡性、與其他化學品良好的相容性。
具體實施例方式下面結合附圖
和實施例對本發明作進一步的描述。
本發明與現有技術的區別在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合後，最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和；所述聚羧酸鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、5-25份馬來酸酐和1-15份丙烯酸混合後，在氮氣環境中加溫至60-100℃，最後加入2-10份20％的過硫酸鈉溶液製得；添加劑可以是下列物質的一種或幾種和10-20％的水混合而成烷基苯酚醚硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、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、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯；聚羧酸鹽分散劑的重均分子量為500-3500。
所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成；其中聚季銨鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、10-40份甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、5-20份丙烯醯胺，在氮氣環境中加熱至60-100℃，再加入2-10份1％的硫酸亞鐵溶液和1-10份20％雙氧水溶液製得；添加劑可以是下列物質的一種或幾種和10-20％的水混合而成偶氮二異丁脒、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、丙烯醯胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、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、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯；聚季銨鹽分散劑的重均分子量為800-4000。
所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5--C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和，過濾出料。
所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法也可如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5--C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
實施例1在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入13.8份(所有組分共計100份，1份相當於7.24克，下同)去離子水、2.9份異丙醇，並在氮氣氛圍下升溫至82℃，然後同時滴加4.83份20％的過硫酸鈉溶液和由下述組分所構成的溶液混合物22.8份水，11.6份馬來酸酐，7.73份丙烯酸。加料時間為4小時，加料完畢保溫1小時。然後在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫，取樣測定分子量。用39.23份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.88％含固量的聚羧酸鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1520。
在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入33.48份(所有組分共計100份，1份相當於7.85克，下同)去離子水，加入12.38份上述製備的聚羧酸鹽分散劑溶液、0.69份2-羥丙基烯丙基磺酸鈉及0.69份異戊醇，並在氮氣氛圍下升溫至85℃。然後同時滴加7.13份2.2％的過硫酸銨溶液和由下述組分所構成的乳液型添加劑19.48份水，0.18份十二烷基苯酚醚硫酸鈉，8.40份丙烯酸丁酯，4.77份甲基丙烯酸甲酯，11.52份苯乙烯，0.76份丙烯酸。加料時間為3小時；加料全部結束後，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，用1.21份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.81％含固量、平均粒徑為52納米、pH＝6.2的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
實施例2在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入26份(所有組分共計100份，1份相當於6.7克，下同)去離子水、4.48份異丙醇，並在氮氣氛圍下升溫至82℃，然後同時滴加7.46份1％的FeSO4溶液和3份20％H2O2溶液和由下述組分所構成的溶液混合物32.24份水，19.40份甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，11.94份丙烯醯胺。加料時間為4小時，加料完畢保溫1小時。然後在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫過濾出料。得到30.16％含固量的聚季銨鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1860。
在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入36.8份(所有組分共計100份，1份相當於7.72克，下同)去離子水，加入11.68份上述製備的聚季銨鹽分散劑溶液、0.47份烯丙基三甲基氯化銨及0.79份異戊醇，並在氮氣氛圍下升溫至85℃。然後同時滴加8.55份2.0％的偶氮二異丁脒和由下述組分所構成的乳液型添加劑16.40份水，0.18份的十六烷基三甲基溴化銨，8.55份丙烯酸丁酯，4.86份甲基丙烯酸甲酯，11.73份苯乙烯，0.78份丙烯醯胺。加料時間為3小時；加料全部結束後，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，過濾出料。得到29.72％含固量、平均粒徑為44納米的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
實施例3在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入13.8份(所有組分共計100份，1份相當於7.24克，下同)去離子水、2.9份異丙醇，並在氮氣氛圍下升溫至82℃，然後同時滴加4.83份20％的過硫酸鈉溶液和由下述組分所構成的溶液混合物22.8份水，11.6份馬來酸酐，7.73份丙烯酸。加料時間為4小時，加料完畢保溫1小時。然後在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫，取樣測定分子量。用39.23份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.88％含固量的聚羧酸鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1520。
在一隻1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入34.63份(所有組分共計100份，1份相當於7.59克，下同)去離子水，加入11.35份上述製備的聚羧酸鹽分散劑溶液、0.5份烯丙基磷酸鈉及0.88份異戊醇，並在氮氣氛圍下升溫至85℃。然後同時滴加6.85份2.2％的過硫酸銨溶液和由下述組分所構成的乳液型添加劑20.15份水，0.18份的十二烷基苯酚醚硫酸鈉，8.69份丙烯酸丁酯，4.94份甲基丙烯酸甲酯，11.92份苯乙烯，0.79份丙烯酸。加料時間為3小時；加料全部結束後，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，用1.21份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到33.23％含固量、平均粒徑為49納米、pH＝6.0的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
將上述實施例1-3所得到的乳液與市售乳液表面施膠劑(對比A)進行應用對比，結果如下1、表面施膠液的配製，按照以下的配比配置膠液澱粉100份食鹽2份乳液表面施膠劑澱粉量的2％(絕幹表面施膠劑對絕幹澱粉)2、採用未施膠的靜電複印紙作為原紙，分別使用上面配成的膠料，在自製的簡易施膠機上以相同的施膠量(單面1g)進行施膠。施膠完的紙樣以相同的溫度和時間進行乾燥後，檢測紙張的表面強度，cobb值。
3、膠料的物理指標表1
4、成紙的物理指標單面表面施膠量為1g/m2表2
5、成紙的印刷適應性表3施膠紙樣印刷適性
從以上對比數據可知，使用本發明所製備的實施例1-3與澱粉一起對紙張進行表面施膠，可大幅度提高紙張的強度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應性。
權利要求
1.一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合後，最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和。
2.根據權利要求1所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述聚羧酸鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、5-25份馬來酸酐和1-15份丙烯酸混合後，最後加入2-10份20％的過硫酸鈉溶液製得。
3.根據權利要求1所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於添加劑可以是下列物質的一種或幾種和10-20％的水混合而成烷基苯酚醚硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、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、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯。
4.一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成。
5.根據權利要求5所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於聚季銨鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、10-40份甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、5-20份丙烯醯胺混合，再加入2-10份1％的硫酸亞鐵溶液和1-10份20％雙氧水溶液製得。
6.根據權利要求5所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於添加劑可以是下列物質的一種或幾種和10-20％的水混合而成偶氮二異丁脒、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、丙烯醯胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、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、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯。
7.一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法，其特徵在於所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最後加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進行中和，過濾出料。
8.一種納米乳液型表面施膠劑的製作方法，其特徵在於所述的納米乳液型表面施膠劑的製作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合後在氮氣環境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
全文摘要
本發明涉及一種納米乳液型表面施膠劑，其特徵在於所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5－20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5－50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1－10％的C
文檔編號D21H17/21GK1749480SQ20041006
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月13日 優先權日2004年9月13日
發明者施曉旦, 王養臣, 田久旺 申請人:上海東升新材料有限公司, 兗州高旭化工有限公司