CN100593601C - 一种抗水性表面施胶剂乳液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种抗水性表面施胶剂乳液的制备方法，取醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；将壬基酚聚氧乙烯醚和乳化剂混合均匀制成乳化液，过硫酸铵和磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；将醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水搅拌升温滴加引发剂，制得种子乳液；将预乳化液与种子乳液的及引发剂混合用氨水调pH值为7.0～7.5即可。采用本发明对纸张进行表面施胶处理，不但可以提高成纸的表面强度和内在物理强度性能，同时在一定程度上可改善未进行浆内施胶纸的施胶度性能(即抗水性能)。

Description

一种抗水性表面施胶剂乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种施胶剂乳液的制备方法，具体涉及一种抗水性表面施胶剂乳液的制备方法。
背景技术
表面施胶是胶印书刊纸、静电复印纸、计算机打印纸等文化用纸制造过程中必须的生产环节，也是一些高档包装纸制造过程中的重要的生产环节，通过表面施胶操作，一方面提高纸张的表面强度性能，使其在印刷、实际应用等过程中减少掉毛掉粉等纸病现象的发生，同时有利于提高纸张的内在物理强度性能和白度、不透明度等光学性能。传统的表面施胶工艺一般采用变性淀粉辅以聚乙烯醇(PVA)等作为施胶化学品对纸张表面进行涂饰处理，但在纸张表面强度等物理性的提高方面尚存在着一定的缺陷，且聚乙烯醇等辅助施胶剂需要高温溶解，造成施胶液制造方面的不便。近年来，乳液型表面施胶剂在造纸行业中得以推广使用，但在提高成纸的抗水性方面效果仍然不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够显著提高成纸的表面强度和内在物理强度性能，同时可改善未进行浆内施胶纸的施胶度性能(即抗水性能)的抗水性表面施胶剂乳液的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)首先按质量份数取30.0～50.0份的醋酸乙烯酯、4.0～6.0份的丙烯酸丁酯、2.0～3.0份的甲基丙烯酸甲酯、0.3～0.6份的甲基丙烯酸、0.2～0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.6～1.0份的乳化剂MS-1、0.2～0.4份的过硫酸铵、0.2～0.4份的磷酸氢钠和60.0～80.0份的水；
2)然后取1/3～1/4的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.2～0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.6～1.0份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.2～0.4份的过硫酸铵和0.2～0.4份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/3～1/4的乳化液、1/3～1/4的引发剂和1/3～1/4的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化液和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至55-65℃，滴加1/3～1/4的引发剂，继续升温至80-85℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在180～210min完成，滴加完毕后再在80-85℃下保温25-35min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.0～7.5即可。
按照本发明的制备方法得到的抗水性表面施胶剂乳液其固含量为40％～45％，外观为乳白色并带有蓝色荧光，手感细腻，平均分子量22000，相对分子质量分布系数1.28。采用本发明在对纸张进行表面施胶处理时，不但可以显著提高成纸的表面强度和内在物理强度性能，同时在一定程度上可改善未进行浆内施胶纸的施胶度性能(即抗水性能)。所以，对大多数对施胶度有一定要求的纸张而言，可减少在其制造过程中浆内施胶剂的用量或取消浆内施胶操作，从而降低生产成本。
具体实施方式
实施例1：1)首先按质量份数取30份的醋酸乙烯酯、5份的丙烯酸丁酯、2份的甲基丙烯酸甲酯、0.6份的甲基丙烯酸、0.2份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.6份的乳化剂MS-1、0.3份的过硫酸铵、0.2份的磷酸氢钠和60份的水；
2)然后取1/3的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.2份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.6份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.3份的过硫酸铵和0.2份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/3的乳化液、1/3的引发剂和1/4的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至55℃，滴加1/3的引发剂，继续升温至80℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在180min完成，滴加完毕后再在80℃下保温35min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.0即可。
实施例2：1)首先按质量份数取35份的醋酸乙烯酯、6份的丙烯酸丁酯、3份的甲基丙烯酸甲酯、0.3份的甲基丙烯酸、0.3份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.8份的乳化剂MS-1、0.2份的过硫酸铵、0.4份的磷酸氢钠和80份的水；
2)然后取1/4的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.3份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.8份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.2份的过硫酸铵和0.4份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/4的乳化液、1/4的引发剂和1/3的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至60℃，滴加1/4的引发剂，继续升温至82℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在200min完成，滴加完毕后再在82℃下保温28min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.2即可。
实施例3：1)首先按质量份数取50份的醋酸乙烯酯、4份的丙烯酸丁酯、2.3份的甲基丙烯酸甲酯、0.5份的甲基丙烯酸、0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、1份的乳化剂MS-1、0.4份的过硫酸铵、0.3份的磷酸氢钠和70份的水；
2)然后取1/4的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和1份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.4份的过硫酸铵和0.3份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/4的乳化液、1/3的引发剂和1/3的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至65℃，滴加1/4的引发剂，继续升温至84℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在190min完成，滴加完毕后再在84℃下保温30min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.4即可。
实施例4：1)首先按质量份数取40份的醋酸乙烯酯、5.5份的丙烯酸丁酯、2.6份的甲基丙烯酸甲酯、0.4份的甲基丙烯酸、0.4份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.7份的乳化剂MS-1、0.2份的过硫酸铵、0.4份的磷酸氢钠和65份的水；
2)然后取1/3的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.4份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.7份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.2份的过硫酸铵和0.4份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/3的乳化液、1/4的引发剂和1/4的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至58℃，滴加1/3的引发剂，继续升温至83℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在210min完成，滴加完毕后再在83℃下保温25min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.5即可。
实施例5：1)首先按质量份数取45份的醋酸乙烯酯、4.5份的丙烯酸丁酯、2.8份的甲基丙烯酸甲酯、0.6份的甲基丙烯酸、0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.9份的乳化剂MS-1、0.4份的过硫酸铵、0.2份的磷酸氢钠和75份的水；
2)然后取1/3的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.9份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.4份的过硫酸铵和0.2份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/3的乳化液、1/3的引发剂和1/3的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化剂和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至63℃，滴加1/3的引发剂，继续升温至85℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在196min完成，滴加完毕后再在85℃下保温32min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.3即可。
单独使用：将本发明的抗水性表面施胶剂乳液以3％浓度的水相分散体对未施胶纸使用本产品进行表面施胶后，成纸施胶度达30s(渗透法)以上，拉毛速度达280cm/s；与氧化淀粉复配使用：当本发明的抗水性表面施胶剂乳液和氧化淀粉的配比为1∶7、施胶量为1.5g/m2、上胶温度为50℃时，成纸施胶度为25s，拉毛速度达260cm/s，抗张指数为40N·m/g，耐破指数为2.35kPa·m2/g，平滑度可提高40％。

Claims (1)

1、一种抗水性表面施胶剂乳液的制备方法，其特征在于：
1)首先按质量份数取30.0～50.0份的醋酸乙烯酯、4.0～6.0份的丙烯酸丁酯、2.0～3.0份的甲基丙烯酸甲酯、0.3～0.6份的甲基丙烯酸、0.2～0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.6～1.0份的乳化剂MS-1、0.2～0.4份的过硫酸铵、0.2～0.4份的磷酸氢钠和60.0～80.0份的水；
2)然后取1/3～1/4的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及全部的甲基丙烯酸混合均匀制成溶液A；
3)将0.2～0.5份的壬基酚聚氧乙烯醚OP-10和0.6～1.0份的乳化剂MS-1混合均匀制成乳化液，0.2～0.4份的过硫酸铵和0.2～0.4份的磷酸氢钠混合均匀制成引发剂；然后取总量1/3～1/4的乳化液、1/3～1/4的引发剂和1/3～1/4的水制成溶液B，将溶液A与溶液B加入到预反应罐中，搅拌制得预乳化液；
4)在装有回流、加料加热和搅拌装置的反应釜中加入剩余的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乳化液和水，搅拌至原料单体被充分乳化，升温至55-65℃，滴加1/3～1/4的引发剂，继续升温至80-85℃，待反应釜内物质出现蓝色荧光且无明显回流产生后，制得种子乳液；
5)将制备的预乳化液滴加到含有种子乳液的反应釜中，同时滴加剩余的引发剂，整个滴加反应控制在180～210min完成，滴加完毕后再在80-85℃下保温25-35min后降至室温，得到微带蓝色荧光的白色乳液，用氨水调pH值为7.0～7.5即可。
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Granted publication date: 20100310

License type: Exclusive License

Open date: 20080702

Record date: 20101119

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